Гидравлический энерго-кавитационный стенд Советский патент 1962 года по МПК G01M10/00 F01D1/00 

Известны и используются самые различные гидравлические стенды, отличающиеся друг от друга назначением, комноновкой, масштабом испытуемых моделей и т. д. Все они могут быть разделены на две основные групны: энергетические и кавитационные стенды. На энергетических, наряду с испытаниями по определению к. п. д. модельной установки, исследуются также силовые и разгонные характеристики рабочих колес.

Эта группа стендов характеризуется наличием свободных бьефов в баках, перед и за модельной установкой, с некоторой разностью уровней (2-1-5 м), образующей необходимый напор для проведения соответствующих испытаний.

Кавитационные стенды ограничиваются чаще всего одним баком на выходе из модельной установки, в котором над свободным уровнем с помощью вакуум-насосов создается переменное разрежение. В некоторых случаях кавитационные испытания проводятся с использованием специальных регуляторов давления без свободных бьефов в замкнутом тракте водотока стенда.

При полном цикле модельных исследований новых рабочих органов гидротурбины на известных стендах трудно объективно оценить влияние гидравлических и конструктивных особенностей самого стенда, подобие режимов устанавливается на них лищь приблизительно.

Описываемый стенд отличается от ранее известных тем, что в нем применена электрическая система торможения по системе генератор- двигатель с электромагнитным усилителем и основным режимом работы по схеме рекуперации.

Применение электрической системы торможения в энерго-кавитационном стенде с рекуперацией энергии является полезным дополнением к стенду, так как позволяет удобно регулировать нагрузку модельной гидротурбины.

На чертеже изображена гидравлическая схема описываемого стенда.

Перед модельной турбинной установкой / и 2 и за ней предусматривается сооружение цилиндрического вертикального напорного и сливного баков 5 и 4 достаточной емкости со свободными бьефами, уровень которых определяется кромками внутренних кольцевых водосливов 5. Баки 3 и 4 закрываются сверху герметичными крыщками. В оставщемся свободном пространстве с помощью вакуум-насосов 5 и 7 может быть создано переменное по величине разрежение, что позволит решить и проблемы кавитационных .испытаний и вопросы моделирования полей давления в проточной части.

Параллельное подключение свободного про странства в баках к вакуум-насосам обеспечивает сохранение постоянства напора на стенде в условиях переменных ст (величина кавитационного коэффициента) ,и режимов работы (а var; ф var; A var). В условиях быстропротекающих переходных процессов указанное обстоятельство оказывается весьма важным. При этом в случае необходимости возможно таклсе программировад-ь изменения а во времени, создавая условия;, близкие к разрыву-спло-шности потока прирезких переменах режимов...

Геометрическая разница отметок кромок водосливов с учетом выхода переливов на них представляет собой статический наиор (Нсщ) на стенде. Раздельное изменение вакуума в баках или избыточного давления (при ,исяользоваиии сжатого воздуха) позволяет в широких пределах регулировать напор на модельной гидротурбине.

Разность давлений над уровнем в баках контролирзет реле 8 давления, управляющее автоматическими проточными устройствами впуска и выпуска.

Водооборотный тракт стенда может быть разорван и в место разрыва включается открытый сборный бассейн Я куда самотеком сбрасывается весь расход воды через модельную установку и перелив из напорного бака. Этим автоматически поддерживается постоянство температуры циркулирующей воды и содержание воздуха в ней.

Как видно по чертежу, возможно и замыкание рабочего цикла стенда.

Питание стенда осуо1ествляется насосным агрегатом 10, 11 с регулируемым числом оборотов. Привод насоса выполнен от двигателя постоянного тока. Выбор осевого (с поворотными лопастями) или центробежного насоса определяется принятой схемой водооборота (замкнутой или разомкн той), величиной необходимого напора на стенде и т. д. Регули руемый насос исключает нагрев циркулирующей воды, неприемлемый при кавитационных испытаниях, и экономно ограничивает потребление электрической энергии. Статический наиор лежит в пределах 5 м.

Предмет изобретения

Гидравлическийэиерго-кавитационный

стенд для испытаний моделей гидротурбин, в стационарных и переходных режимах работы, имеющий герметичные баки со свободными контролируемыми с помощью внутренних водосливов уровнями, над которыми одновременно или с некоторой разностью могут меняться величины давлений и разрежений при иеремене кавитациоииого коэффициента или регулировании напора с разрывом водооборотного тракта открытым бассейном или установкой замкнутого водовода на пути из сливного бака к всасыванию насоса, отличающийся тем, что, с целью улучшения регулирования нагрузки моделей гидротурбин, применена электрическая система торможения по системе генератор - двигатель с электромагнитным усилителем и основным режимом работы по схеме рекуперации.

Сброс

Слид