Стенд для исследования поршневых потоков Советский патент 1988 года по МПК F15B19/00 

4 1C СЛ

СО О5 1C

; Изобретение относится к эксперименталь- ной гидродинамике и может быть исполь- I зовано при исследовании поршневых пото- ков (чередующихся конечных объемов жидкости и газа), а именно для изучения процессов торможения поршневых потоков в вихревых камерах.

; Цель изобретения - расширение диапа- : зона исследования процесса торможения поршневых потоков и повышение точности измерений.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема стенда для исследования поршневых пото.ков; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Стенд содержит пневмоаккумулирующее устройство 1, выполненное в виде пневма- I тической катапульты 2, подключенной к ис- I точнику 3 сжатого газа, содержащее управ- I ляемый от электропневмоклапана 4 привод 5, стакан 6 с жидкостью, разгонный трубопровод 7, приемное устройство 8, выполненное в виде вихревой камеры 9, включающей замкнутый корпус 10 с устанавливаемой в нем сменной кассетой 11, ко- аксиально расположенной относительно корпуса 10 и образующей с ним полость 12 аля сбора заторможенной жидкости, подклю10

15

20

ключаются к электропитанию, при включении программного устройства 17 синхронизации пуска срабатывает электропневмоклапан 4, через заданные интервалы времени подключаются датчики 20, 21, в работу с регистрирующим устройством 19. При срабатывании электропневмоклапа на 4 газ из-под порш ня 25 стравливается в атмосферу, при этом клапан 22 привода 5 открывает отверстие 23 стакана 6. Газ, расширяясь, сообщает свою энергию жидкости, выталкивая ее из стакана 6, а привод 5 возвращает клапан в исходное положение. Жидкий поршень разгоняется в разгонном трубопроводе 7 и попадает в приемное устройство 8, где движется в вихревой камере 9 сначала по винтовому каналу 14, а затем по кольцевому каналу 15 сменной кассеты 11, при этом порщневой поток тормозится благодаря вязкой диссипации. При движении жидкостного поршня по каналам 14 и 15 сменной кассеты 11 информация о скорости движения переднего фронта поршня поступает от соответствующих контактных датчиков 20 в регистрирующее устройство 19, а о распределении давления по каналам 14 и 15 от тензометрических датценную к стакану 6 с жидкостью через 25 чиков 21. Работа кинокамеры 18 позволязапорный элемент 13. В сменной кассете 11 выполнены каналы 14 и 15, причем канал 14 выполнен винтовым, переходящим в кольцевой канал 15, со сквозными отверстиями 16 каждый. Сменная кассета 11,

а также корпус 10 могут быть выполнены 30 стравливается через отверстие 26 корпуса 10 из прозрачного материала. Управляюще-в атмосферу, а жидкость поступает в порегистрирующее устройство содержит программное устройство 17 синхронизации запуска, связанное с кинокамерой 18, элек- тропнев.моклапаном 4 и регистрирующим уст- ройством 19 с подключенны.ми к нему дат- 35 чиками 20 и 21, например контактными и тензометрическими соответственно, размещенными вдоль каналов 14 и 15. Привод 5 пневматической катапульты 2 содержит клапан 22, перекрывающий отверстие 23 в стака- до трубопровод, приемное устройство и уп- не 6, отверстие 24, перекрывающееся равляюще-регистрирующее устройство, снаб- электропневмоклапаном 4, поршень 25. В кор- женное датчиками измерения параметров пусе 10 имеется отверстие 26 для выхода потока и кинокамерой, отличающийся тем, газа. Сменная кассета 1 1 может быть выполнена с разными углами наклона

ет получить кинограмму движения и процесса изменения формы жидкого поршня. Закрутка поршневого потока в сменной кассете 11 ведет к растеканию поршня и сепарации жидкости от газовых включений, газ при этом

лость 12 и затем через запорный элемент 13 в стакан 6. После этого стенд готов к новой работе.

Формула изобретения

Стенд для исследования поршневых потоков, содержащий пневмоаккумулирующее устройство, подключенное к источнику сжатого газа, стакан с жидкостью, разгончто, с целью расщирения диапазона исследования процесса торможения поршневых

винтового канала 14 с различной сте- 45 потоков и повышения точности измерений.

пенью перфорации кассеты 11 с разными по геометрии каналами 14 и 15.

Стенд функционирует следующим образом.

Сжатый газ от источника 3 давления подается под заданным давлением в пневма- тическую катапульту 2 пневмоаккумулирую- щего устройства 1, при этом клапан 22 привода 5 запирает отверстие 23 под стаканом 6. Первоначально требуемый объем жидкости заливается в стакан 6 через ее запорный элемент 13 с помощью заливной горловины (не показана). Затем датчики 20 и 21 и регистрирующее устройство 19 подпневмоаккумулирующее устройство выполнено в виде пневматической катапульты с управляемым приводом, а приемное устройство - в виде вихревой камеры, включающей запорный элемент и корпус со сменной кассетой, коаксиально расположенной относительно корпуса и образующей с ними полость для сбора заторможенной жидкости, подключенную к стакану с жидкостью через запорный элемент, при этом в стенках сменной кассеты выполнены винтовой -канал, переходящий в кольцевой с размещенными вдоль них датчиками измерения параметров патока.

0

5

0

ключаются к электропитанию, при включении программного устройства 17 синхронизации пуска срабатывает электропневмоклапан 4, через заданные интервалы времени подключаются датчики 20, 21, в работу с регистрирующим устройством 19. При срабатывании электропневмоклапа на 4 газ из-под порш ня 25 стравливается в атмосферу, при этом клапан 22 привода 5 открывает отверстие 23 стакана 6. Газ, расширяясь, сообщает свою энергию жидкости, выталкивая ее из стакана 6, а привод 5 возвращает клапан в исходное положение. Жидкий поршень разгоняется в разгонном трубопроводе 7 и попадает в приемное устройство 8, где движется в вихревой камере 9 сначала по винтовому каналу 14, а затем по кольцевому каналу 15 сменной кассеты 11, при этом порщневой поток тормозится благодаря вязкой диссипации. При движении жидкостного поршня по каналам 14 и 15 сменной кассеты 11 информация о скорости движения переднего фронта поршня поступает от соответствующих контактных датчиков 20 в регистрирующее устройство 19, а о распределении давления по каналам 14 и 15 от тензометрических дат5 чиков 21. Работа кинокамеры 18 позволя стравливается через отверстие 26 корпуса 10 в атмосферу, а жидкость поступает в поет получить кинограмму движения и процесса изменения формы жидкого поршня. Закрутка поршневого потока в сменной кассете 11 ведет к растеканию поршня и сепарации жидкости от газовых включений, газ при этом

стравливается через отверстие 26 корпуса 10 в атмосферу, а жидкость поступает в трубопровод, приемное устройство и уп- равляюще-регистрирующее устройство, снаб- женное датчиками измерения параметров потока и кинокамерой, отличающийся тем,

лость 12 и затем через запорный элемент 13 в стакан 6. После этого стенд готов к новой работе.

Формула изобретения

Стенд для исследования поршневых потоков, содержащий пневмоаккумулирующее устройство, подключенное к источнику сжатого газа, стакан с жидкостью, разгон трубопровод, приемное устройство и уп- равляюще-регистрирующее устройство, снаб- женное датчиками измерения параметров потока и кинокамерой, отличающийся тем,

что, с целью расщирения диапазона исследования процесса торможения поршневых

пневмоаккумулирующее устройство выполнено в виде пневматической катапульты с управляемым приводом, а приемное устройство - в виде вихревой камеры, включающей запорный элемент и корпус со сменной кассетой, коаксиально расположенной относительно корпуса и образующей с ними полость для сбора заторможенной жидкости, подключенную к стакану с жидкостью через запорный элемент, при этом в стенках сменной кассеты выполнены винтовой -канал, переходящий в кольцевой с размещенными вдоль них датчиками измерения параметров патока.

15

Изобретение м. б. использовано в экспериментальной гидродинамике. Цель изобретения - расширение диапазона исследования процесса торможения и повышение точности измерения. Пневмоаккуму- лируюш,ее устройство (У) I выполнено в виде пневматической катапульты 2, подключенной к источнику 3 сжатого газа, и содержит управляемый от электроклапана 4 привод 5, стакан 6 с жидкостью, разгонный трубопровод 7. Приемное У 8 выполнено в виде вихревой камеры, включаюш,ей замкнутый корпус с установленной в нем кассетой, коаксиально расположенной относительно него. Кассета с корпусом образуют полость для сбора заторможенной жидкости, подключенную к стакану 6. В кассете выполнены винтовой и кольцевой каналы со сквозными отверстиями. Управляюш,е-ре- гистрируюш.ее У включает программное У 17 синхронизации запуска, связанное с кинокамерой 18 и регистрируюш.ее У 19. Датчики 20, 21 У 19 размеш.ены вдоль каналов, что позволяет получать информацию о скорости движения поршневого потока. 2 ил. i (Л