Экспериментальная центробежная турбомашина Советский патент 1983 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к турбо- и компрессоростроенкю и может быть ис пользовано при проведении испытаний центробежных компрессоров и турбин. Известна экспериментальная турбо машина, содержащая корпус с установ ленным в нем центробежным рабочим колесом, диффузор, уплотнения вала и покрывного диска С 1 3. Недостатком этой турбомашины является то, что в ней не предусмотрена возможность регулирования величины утечек через уплотнения. Наиболее близкой по технической сущио.сти и достигаемо1(у эффекту к изобретению является экспериментальная центробежная турбомашина, содержещая корпус, установленное, в нем рабочее колесо с валом, покрывным и рсиопньп дисками, образующими с корпусом соответственно переднюю и заднююпазухи, уплотнения покрывного ;диска и вала и кольцевой коллектор, подключенный к источнику давления при помощи магистрали с вентилем О 2 Недостатки такой турбомашины заключаются в том, что предусмотрена лишь ограниченная возможность регулирования утечек через уплотнение вала и совсем невозможно регулировятт утечки через уплотнение по KpuHvtoro диска, в результате чего по лучают характеристики исследуемой турбомашины в зависимости от утечек через уплотнения в ограниченном диапазоне. . Цель изобретения - расширение диапазона исследований. Указанная цель достигается тем, что экспериментальная центробежная турбомашина, содержацая корпус, установленные в нем рабочее колесо с.валом, покрывным и основным дисками, образуюпи-гми с корпусом соответ ственно переднюю и заднюю пазухи, уплотнения покрьтного диска и вала и кольцевой коллектор, подключенный к источнику давления при помощи магистрали с вентилем, снабжена установленным на корпусе со стороны по крынного диска теплообменником и рас положенными в магистрали расходомером и теплообменником, уплотнение по крывного диска установлено с возможностью осевого перемещения, а коллек тор сообщен с задней пазухой. Кроме того, уплотнение покрывного диска может быть выполнено коническим. 111 На . 1 показана турбомашина, продольньш разрез; на фиг. 2 - узел Т ра фиг. 1; на фиг. 3 - вариант конического уплотнения покрывного дис.ка; на фиг. 4 - вариант ступенчато-го уплотнения вала. Экспериментальная центробежная турбомашина содержит корпус 1, установленное в корпусе 1 рабочее колесо 2 с валом 3, покрывным диском 4, .основным диском 5, образующими с корпусом 1 соответственно переднюю пазуху 6 и заднюю пазуху 7, уплотнение 8 покрывного диска 4 и уплотнение 9 вала 3 и кольцевой коллектор 1О,подключённый к источнику 11 давления при помощи магистрали 12 с вентилем 13. Турбомаршна снабжена установленным на корпусе 1 со стороны покрывного диска 4 теплообменником 14 и расположенными в магистрали 12 расходомером 15 и теплообменником 16, yплJOтнeниe 8 покрывного диска 4 установлено в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения, а коллектор 10 сообщен с задней пазухой 7 кольцевым каналом 17. Уплотнение 8 покрывного диска 4, а также уплотнение 9 вала 3 снабжены на входе и выходе датчиками 18 статического давления и датчиками 19 температуры. Уплотнение 8 покрывного диска 4 может быть выполнено коническим. Турбомашина работает следующим образом.. При вращении рабочего колеса 2 давление рабочего тела при входе отличается от давления на выходе из рабоче.го колеса 2, благодаря чему возникают уточки рабочего тела через уплотнение R покрывного диска 4 и уплотнение 9 в-ала 3. Величину утечек можно регулировать перемещением в осевом направлении уплотнения 8 покрывного диска 4 и регулированием вентилем 13. Более точная имитация параметров перетекаемого потока через уплотнение 8 покрывного диска 4 обеспечивается режимом работы теплообменника 14, а параметров перетекаемого потока через уплотнение 9 вала 3 режимом работы теплообменника 16. Величина утечки через уплотнение 8 покрывного диска 4 определяется по перепаду датчиков 18 статического давления, установленных на входе и выходе из уплотнения З.с учетом показаний датчиков 19 температуры путем сопоставления с данными предва- ) рительного тарирования. Величина

утечки через уплотнение 9 вала может определяться расходомером 15. Регулированием величины давления рабочего тела в кольцевом коллекторе 10 возможна также имитация условий работы исследуемой турбомашины в составе многоступенчатой машины, когда течение рабочего тела в задней пазухе 7 происходит от центра к йериЛерии рабочего колеса 2.

Регулирование величям утечек рабочего тела через уплотнения покрывного диска и вала, а также точное измерение величин утечек позволяют рас,ширить диапазон исследования турбомашины.

1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ТУРБОМАГМНА, содержащая корпус, установленное в нем рабочее колесо с валом, покрывным и основным дисками, образукяцими с корпусом со- : ответственно переднюю и задню паэу. хи, уплотнения покрывного диска и вала и Колычевой коллектор, подключенный к источнику давления при помощи магистрали с вертилем, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона исследований, турбомашина снабжена установленным на корпусе со стороны покрывного диска теплообменником и расположенными в магистрали расходомером и теп-. лообмонником, уплотнение покрывного диска установлено с возможностью осевого перемещения, а коллектор сообщен с задней пазухой. 2. Турбомашина по п. 1, о т л ичающаяся тем, что уплотнение покрывного диска выполнено коническим. 01 «

О

fui.3