Модельная гидромашина Советский патент 1991 года по МПК G01M10/00 F04B51/00 

10

15

20

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к экспериментальному оборудованию, предназначенному для исследования лопаточных машин путем визуализации течения в проточной части машины.

Цель изобретения - снижение трудоемкости испытаний с несколькими рабочими- колесами

На фиг. 1 изображена модельная гидроматшиа с контактным торцовым уплотнением; на фиг, 2 - то же, с лабиринтно-винтовым уплотнением.

Модельная гидромашина содержит корпус 1 с прозрачной крышкой 2S контейнер 3 с красителем, включающий растворимые в перекачиваемой жидкости гранулы 4, и размещенное на валу 5 рабочее колесо 6 с лопатками 79 покрывным и ведущим дисками 8 и 9, ограничивающими межлопаточные каналы, причем покрывной диск 8 выполнен прозрачным, а в ведущем диске 9 выполнены сквозные каналы 10, 25 входы которых сообщены с контейнером 3, а выходы - с межлопаточными каналами 0 Контейнер 3 размещен с внешней стороны ведущего диска 9 и выполнен проницаемым в зоне 11 гюдвода жидкое- ти на пер.иферни и в зоне ,|2 отвода жидкости. Контейнер 3 неподвижно закреплен на корпусе ,1, гидромашина снабжена размещенным между контейнером 3 и ведущим диском 9 и закрепле ным на валу 5 перфорированным диском 13, имеющим бурт 14, примыкающий к ведущему диску 9, а контейнер 3 снабжен уплоткительным узлом, расположенным в зазоре между контейнером 3 и перфорированным диском 130

Уплотнительный узел может быть выполнен в виде импедлерных лопаток i55 расположенных на периферии перорированного диска 13, и контактного торцового уплотнения 16 „

Применительно к высокооборотным лопаточным машинам уплотнительный узел может быть выполнен в виде ла- биринтио-винтового уплотнения, состоящего из винта 17 и втулки 18, причем винт выполнен на периферийной поверхности контейнера 3, а втулка закреп- лена на периферии перфорированного диска 13«

Модельная гидромашина работает следующим образом.

Перекачиваемая жидкость поступает в рабочее колесо 6, проходит по

35

40

45

50

55

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

лопаточным каналам и подается в область нагнетания. Часть перекачиваемой жидкости с выхода рабочего кот леса 6 поступает в контейнер 3 через его проницаемый участок, расположенный в зоне 11 подвода жидкости к контейнеру 3, Частично растворяя гранулы 4 и окрашиваясь при этом, перекачиваемая жидкость, последовательно проходя через проницаемый участок, расположенный в зоне 12 отвода жидкости из контейнера 3, и перфорацию диска 13, подается к внешней стороне ведущего диска 9 исследуемого рабочего колеса 6„ Проходя через сквозные каналы 10, подкрашенные струи-, попадая в межлопаточные каналы рабочего колеса 6S контрастно выделяются на фоне основного потока перекачиваемой жидкости, образуя траектории движения - линии тока, которые могут визуально наблюдаться и фиксироваться фотокиноаппаратурой через прозрачные покрывной диск 8 и крышку 2 корпуса 10 Уплотнительный узел, которым снабжен диск 13, разграничивает в гидромашине полости с окрашенной и неокрашенной жидкостью.

Выполнение гидромашины с уплотни- тельным узлом в виде контактного уплотнения 16 и импеллерных лопаток 15 на диске 13 () позволяет получать густо окрашенные струйки, так как через контактное уплотнение практически отсутствуют утечки неокрашенной жидкости из области высокого давления в зону 12 отвода„ Импелшер- ные лопатки 15, отбрасывая жидкость к периферии рабочего колеса, создают дополнительное гидросопротивление течению жидкости через уплотнительный узел.

Выполнение гидромашины с уплот- нителы ым узлом в виде лабиринтно- винтового уплотнения, состоящего из винта 17 и втулки 18 (фиг, 2), позволяет значительно повысить надежность и ресурс работы гидромашины из-за отсутствия в ней контактных пар трения. При работе гидромашины с таким уплотнением в зоне 12 отвода происходит разбавление окрашенной жидкости, выходящей из контейнера 3S неокрашенной жидкостью, поступающей в виде утечек через лабирйнтно-винто- вое уплотнение.Такой вариант уплот- нительного узла эффективен при применении высококонцентрированных красителей, которые разбавляются водой в соотношении 1:100С

Преимущество изобретения заклю- чается в том, что упрощается конструция рабочих колес из-за отсутствия в них контейнеров, уменьшается время проведения испытаний нескольких рабочих колес, снижаются потери гран лированного красителя, так как при смене колес контейнер остается неизменным и остатки красителя от предыдущего испытания используются для визуализации течения в следующем рабочем колесе, обеспечивается синхронизация процесса визуализации течения через все сквозные каналы 10 в ведущем диске 9 колеса, ликвидируются какие-либо ограничения по объему контейнера 3. Контейнер 3 может иметь такой объем, который позволит после одной заправки его гранулами обеспечить процесс визуализации в большом количества рабочих колес.

Формула изобретения

1„ Модельная гидромашина, содержащая корпус с прозрачной крышкой, контейнер с красителем, включающий растворимые в перекачиваемой жидкости гранулы, и размещенное в корпусе на валу рабочее колесо с лопатками, покрывным и ведущим дисками, ограничивающими межлопастные каналы,

с

причем покрывной диск выполнен прозрачным, в ведущем вьролнены сквозные каналы, входы которых сообщены с контейнером, выходы - с межлопаточными каналами, а контейнер размещен с внешней стороны ведущего диска и выполнен проницаемым в зоне подвода жидкости, на периферии и в зоне отвода жидкости, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости испытаний с несколькими рабочими колесами, контейнер неподвижно закреплен на корпусе, гидромашина снабжена размещенным между контейнером и ведущим диском и закрепленным на валу перфорированным диском, имеющим бурт, примыкающий к ведущему диску, а контейнер снабжен уплотнительным узлом, расположенным в зазоре между контейнером и перфорированным диском.

2.Гидромашина по п. 1, отличающаяся тем, что уплотни- тельный узел выполнен в виде импел- лерных лопаток, расположенных на периферии перфорированного диска и контактного торцового уплотнения.

3.Гидромашина по п„ 1, отличающаяся тем, что уплотни- тельный узел выполнен в виде ла- биринтно-винтового уплотнения, состоящего из винта и втулки, первый

из которых выполнен на периферийной ,,. поверхности контейнера, а вторая закреплена на, периферии перфорированного диска

5

0

5

0

Фм.г

Изобретение предназначено для снижения трудоемкости испытаний и исследований рабочих колес лопаточных машин путем визуализации течения в проточной части колеса„ Это достигается тем, что контейнер 3 выполнен независимо от колеса 6 и закреплен неподвижно на корпусе 1. Это позволяет при смене рабочих колес для исследования не менять контейнер. Это проще, причем полнее используется краситель., При испытаниях перекачиваемая жидкость проходит через проницаемый контейнер 3, растворяет гранулы 4 красителя и в виде окрашенных струй, пройдя перфорированный диск 13, через каналы 10 впрыскивается в межпопаточные каналы. Струи фиксируются кинофотоаппаратурой через прозрачные прокрывной диск 8 и крышку 2. 2 з.п. ф-лы, 2-ил. с SS (Л о N3 СО | 1 ел