Способ определения гидравлического сопротивления элементов энергетических машин Советский патент 1985 года по МПК F15B19/00 

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано при определении гидравлического сопротивления различных узлов и агрегатов путем продувки их на модельных рабочих телах.

Известен способ определения гидравлического сопротивления различных устройств, который включает проливку модельной жидкостью и измерение в процессе проливки перепада давления на испытываемом устройстве Л .

Недостатком указанного способа является сравнительно большая мощность, требуемая для проведения проливки.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату способ определения гидравлического сопротивления эле- ментов энергетических машин на стенде путем принудительной циркуляции газообразного рабочего тела по замкнутому контуру при помощи компрессора, измерение расхода рабочего тела, давления на входе и выходе испытываемого элемента и определения числа

Рейнольдса. Способ включает продувку объекта рабочим телом с малой газовой постоянной (R .) пример перегретого пара дифтормонохлорметана (хладона-22), при состоянии его, близком к идеальному, т.е. при давлении Р 0,1Ркп и температуре Т Тцр, При этом продувка проводится в автомодельной области по числу Рейнольдса (Re), т.е. в области, где коэффициент гидравлического сопротивления не зависит от режима испытания. Это условие является необходимым для однозначного определения величины гидравлического сопротивления. Мощность, необходимая для привода компрессора, при этом значительно уменьшается 2 .

Однако при указанных параметрах рабочего тела (Р . 0, и Т Т.) для некоторых типов элементов энергетических машин мощность остается все еще значительной.

Цель изобретения - повьшгение экономичности путем уменьшения потребляемой мощности на привод компрессора.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения гидравлического сопротивления элементов энергетических машин на стенде путем принудительной циркуляции газообразного рабочего тела по замкнутому контуру при помощи компрессора, измерения расхода рабочего тела, давления на входе и выходе испытываемого элемента и определения числа Рейнольдса, рабочее тело предварительно до начала циркуляции надцувают в контур с относительным избыточным давлением, определяемым из уравнения

1Г 0,8 - (-6,06) + 15.812г - 11,741 г +3,684. (1)

-приведенная температгде

TV

Р ра рабочего тела

-текущая температура,

-критическая темпераКртура для газообразного рабочего тела,

1 представлена принциНа фиг, пиальная схема стенда для реализации способа на фиг. 2 - завид1|мос- ти относительной мощности () от относительно избыточного давления С) и приведенной температуры (С) .

Стенд состоит из компрессора 1, который приводится во вращение элекродвигателем .2 постоянного тока мощностью 40 кВт. Газовый контур стенда состоит из дроссельного устройства 3 для измерения расхода и двух мерных устройств 4 и 5 для измерения параметров рабочего тела на входе и выходе испытываемого объекта 6„ Для создания необходимог давления воздуха используется система 7 подачи рабочего тела.

Способ осуществляется следующим образом.

Первоначально газовый контур наддувают воздухом от системы 7 до давления Р 35 бар, выбранному из соотношения (1). Величина относителного избыточного давления С) и температуры Сь) для воздуха при испытании составляют

-

37,69

т. - 2 29

;: 132

Р, Т - давление и температура рабочего тела при испытании;Р.,., TUP - критические значения давЧр -itp

ления и температуры. 3 Компрессор 1 приводится во вращение электродвигателем 2, причем скорость вращения привода плавно изменяется от О до 3000 об/мин. При достижении указанных оборотов степень повьниения давления ) компрессора составляет 1,07, Параметры испытания измеряются с помощью расходомерного устройства 3 сужающего типа, а также с помощью мерных устройств А и 5, которые определяют перепад давления на объекте 6. Кроме того, с помощью мерного устройства 5 измеряется температура на входе в объект 6. По измеренным параметрам в процессе испытания определяется коэффициент гидрайлического сопротивления. Зависимость If fCo) определена на основании экспериментальных дан88ных при условии, что величина относительной мощности на привод компрессора имеет минимальное значение для любых газообразных тел. Использование способа, в котором предварительно наддувают контур газом с относительным давлением, определенным из соотношения (1) позволяет использовать любое газообразное рабочее тело, удобное в эксплуатационном отношении, уменьшить в приблизительно 100 раз мощность, необходимую для привода компрессора по сравнению с известным способом 2 . Это позволяет получить значительный экономический эффект за счет создания стендов с малой мощностью привода,

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ МАШИН на стенде путем принудительной циркуляции газообразного рабочего тела по замкнутому контуру при помощи компрессора, изнёрения расхода рабочего тела, давления на входе и выходе испытываемого элемента и определения числа Рейнольдса, отличающийся, тем, что, с целью повышения экономичности путем уменьшения потребляемой мощности на привод компрессора, рабочее тело предварительно до начала циркуляции наддувают в контур с относительным избыточным давлением , определяемым из уравнения ii 0,8 - (-6,06) + 15,812 - П,741 t + 3,684 г , где С - J: -приведенная температу ра рабочего тела; m от 0,8 до (-6,06); Т TK -текущая .температурау (Л -критическая температу f ра для газообразного рабочего тела.