СТРУЙНАЯ ДВУХКАМЕРНАЯ АДИАБАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Советский патент 2014 года по МПК G01M9/00 

Предлагаемое изобретение относится к конструкции адиабатической установки, используемой в области экспериментальной аэродинамики.

Известна двухкамерная адиабатическая установка, авторское свидетельство №1840955, включающая в себя баллон, ствол, поршень, две форкамеры, регулируемое дроссельное устройство, сопло, рабочую часть, диффузор и эжектор.

Недостатки известной конструкции состоят в следующем, во-первых, при моделировании в окрестности свободной турбулентной струи в рабочей части образуются обратные токи, содержащие продукты истекающей струи газов, которые искажают исследуемую картину течения свободной турбулентной струи; во-вторых, известная конструкция адиабатической установки не позволяет проводить регулирование величины числа Re.

Предлагаемая струйная двухкамерная адиабатическая установка отличается от известной тем, что форкамера пониженного давления соединена с камерой Эйфеля, которая разделена профилированным, перфорированным экраном на две полости, одна из которых соединена с системой подачи воздуха высокого давления, а профиль стенки второй полости совпадает с соответствующей линией тока воздуха в окрестности свободной турбулентной струи. Камера Эйфеля связана с внутренней полостью эжектора профилированным коллектором, в конце которого установлено регулирующее устройство.

Применение предложенной конструкции позволяет моделировать течения газов в окрестности свободной турбулентной струи (системы струй) при высоких числах Re и производить регулирование величины Re в модели.

Предлагаемое устройство изображено на чертеже.

Здесь: 1 - баллон высокого давления, 2 - поршень для сжатия рабочего газа в стволе, 3 - ствол, в котором заключен рабочий газ, подвергающийся сжатию и по которому происходит движение поршня в процессе сжатия, 4 - двухполостная форкамера, в которой удерживается газ высоких параметров, 5 - система подачи воздуха высокого давления, снабженная регулятором расхода, 6 - экранированная камера Эйфеля с доэкранной А и послеэкранной Б полостями, 7 - рабочая часть установки, 8 - профилированный коллектор, 9 - эжектор, 10 - регулирующее устройство.

Работа установки осуществляется следующими образом: производится набор заданного давления газа в ствол 3 и баллон 1. При достижении заданных параметров в стволе и баллоне производится пуск поршня 2. Сжатый поршнем до высоких параметров газ запирается в полости высокого давления и дросселируется в полость пониженного давления форкамеры 4 и истекает из сопла в камеру Эйфеля 6. Одновременно с этим через систему подачи воздуха высокого давления 5 производится подача воздуха в доэкранную полость А камеры Эйфеля. Воздух проходит через профилированный, перфорированный экран в послеэкранную полость Б камеры Эйфеля и таким образом организует поток рабочего газа к границе свободной турбулентной струи с заданной интенсивностью и направлением. Далее поток газов направляют через профилированный коллектор 8, проходящий через рабочую часть 7, через регулирующее устройство 10 во внутреннюю полость эжектора 9 и в выхлопной тракт.

Установка относится к области экспериментальной аэродинамики. Установка состоит из баллона с газом, соединенного с баллоном ствола. В стволе находится перемещающийся поршень. Установка также содержит дроссельное устройство, форкамеры высокого и низкого давления, рабочую часть, диффузор и эжектор. Отличительной особенностью конструкции является то, что форкамера низкого давления соединена с камерой Эйфеля. При этом камера Эйфеля разделена на две полости, одна из которых соединена с системой подачи, а вторая связана с внутренней полостью эжектора через профилированный коллектор. В конце коллектора установлено устройство для регулирования числа Рейнольдса. Техническим результатом является возможность моделирования течения в окрестности свободной турбулентной струи и возможность регулирования числа Рейнольдса течения. 1 ил.

Струйная двухкамерная адиабатическая установка, содержащая баллон с газом, ствол, соединенный с баллоном, перемещающийся в стволе поршень, дроссельное устройство, установленное между форкамерами высокого и низкого давлений, рабочую часть, диффузор и эжектор, отличающаяся тем, что, с целью моделирования течения в окрестности свободной турбулентной струи и регулирования числа Рейнольдса течения, форкамера низкого давления соединена с камерой Эйфеля, разделенной профилированным перфорированным экраном на две полости, одна из которых соединена с системой регулируемой подачи воздуха высокого давления, а вторая полость связана с внутренней полостью эжектора профилированным коллектором, в конце которого установлено устройство для регулирования числа Рейнольдса.