Способ кавитационных испытаний лопастных насосов Советский патент 1988 года по МПК F04B51/00 

2

Изобретение относится к гидромашиностроению, может быть использовано при кавитахщонн ых испытаниях насосов и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1255750.

Цель изобретения расширение диапазона испытаний путем образования твердофазных включений моделирующей жидкости на входе в насос.

На чертеже представлена схема стенда для осуществления способа ка- витационньк испытаний лопастных насосов.

Стенд содержит лопастной насос, включающий рабочее колесо 1, полость 2 высокого давленияр входной патрубок 3, в периферийной части которого выполнен канал 4 расположенный параллельно оси насоса, посредством трубопровода 5,, на котором размещен подогреватель 6, соединенный с полостью 2 высокого давления. Трубопровод 5 за подогревателем 6 связан линией 7 подвода газа с источником 8 газа высокого давленияJ а на линии 7 подвода газа и трубопровода 5 смонтированы соответственно регулирующие органы по газу 9 и по жидкости 10,Стенд снабжен дополнительньм трубопроводом 11, подсоединенным одним концом к полости 2 высокого давления, а другим - к смесителю 12 установленному на линии 7, На трубопроводе 11 смонтирован регулирующий запорньй орган .13. Перед смесителем 12 на линии 7 установлен охладитель 14 газа.

Способ реализуется следующим образом.

При вращении рабочего колеса 1 жидкость поступает в полость 2 высокого давления. Основной поток жидкости поступает в гидросистему стенда (не показана)J а остальная жидкость, отбираемая из полости 2 и перепускаемая во входной патрубок 3, делится на две части. Основная перепускаемая часть потока по трубопроводу 5 поступает в подогр еватель 6, нагревается до нужной температуры с образованием необходимого количества пара. Температура нагрева жидкости и ее давление устанавлизаются в зависимости от рода натурной жидкости и свойств мо- делирумщей }кидкости. Дополнительная часть потока жидкости поступает по дополнительному трубопроводу 11 в смеситель 12 куда подается от источника 8 газ высокого давления, предварительно ох аждекный в охладителе 14 до температуры меньшей, чем температура тройной точки моделирующей жидкости. При смешении потоков охлажденного газа и жидкости в смесителе 12 и далее в линии 7 образуются твердофазные включения моделирующей жидкости. Поток газа с твердофазными включениями поступает в перепускаемую часть потока нагретой жидкости, смешивается с ней и вся смесь по каналу 4 поступает на вход рабочего колеса 1 испытуемого насоса.

Путем изменения расходов в трубопроводах 5 и 11 и линии 7 подвода газа с помощью соответствующих регулирующих органов 9, 10 и 13,а также за счет выбора температуры подогрева жидкости в подогревателе 6 и температуры охлаждения газа в охладителе 14 реализуется возможность регулирования соотношений между количеством жидкости, пара, газа и твердофазных включений на входе в насос, а также степень неравновесности термодинамических условий в потоке. Это позволяет моделировать кавитационные явления, возникающие в высоконапорных криогенных насосах при перекачивании смесей со сложной многофазной структурой .

Охлаждение газа до температуры меньшей, чем температура тройной точки жидкости позволяет обеспечить образование твердофазных включений в широком диапазоне давлений и степени подогрева перепускаемой части потока жидкости.

Предлагаемый способ позволяет существенно по сравнению с известным расширить диапазон испытаний насосов за счет возможности получения термодинамически неравновесных смесей со значительным паросодержанием при одновременном наличии твердофазных вклю чений, количество и размеры которых изменяются во времени.

Формула изобретения

Способ кавитационных испытаний ло пастных насосов по авт.св. № 1255750 отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона испытаний путем образования твердофазных включений моделируклцей жидкости на входе в насос, отрирают дополнительную часть потока зтой жидкости из полости высокого давления насоса.

31432268

перед подачей в перепускаемую часть пература тройной точки жидкости, и потока жидкости свободный газ охлаж- смешивают его с отбираемой дополни- дают до температуры меньшей, чем тем- тельной частью потока жидкости.

Изобретение позволяет расширить диапазон кавитационных испытаний насоса путем образования твердофазных включений моделирующей жидкости на входе в насос. При вращении колеса 1 основной поток жидкости поступает в гвдросистему стенда. Остальную жидкость перепускают в патрубок 3, где она делится на два потока. Основная часть потока нагревается в подогревателе 6 с образованием необходимого кол-ва пара. Т-ру нагрева жидкости и ее давление устанавливают в зависимости от рода натурной жидкости в св-в моделирующей жидкости (Ш) . Дополнительная часть потока поступает в смеситель 12, куда подают от источника 8 газ высокого давления, охлажденный в охладителе 14 до т-чры меньшей, чем т-ра тройной точки МЖ. При этом образуются твердофазные включения МЖ. Поток газа с твердофазными включениями поступает в перепускаемую часть потока нагретой жидкости. Смесь по каналу 4 поступает на вход колеса 1 , Регулирование т- ры охлаждения газа и нагрева жидкости позволяет моделировать кавитацнонные явления, возникающие в высоконапорных криогенных насосах при перекачивании смесей со сложной многофазной структурой. 1 ил. CS ( 1