УСТАНОВКА АДИАБАТИЧЕСКОГО СЖАТИЯ Советский патент 2014 года по МПК G01M9/00 

Предлагаемое изобретение "Двухкамерная установка адиабатического сжатия" относится к области экспериментальной аэродинамики.

Известна аэродинамическая установка адиабатического сжатия, авторское свидетельство №1840953, состоящая из баллона, ствола, поршня, форкамеры повышенного давления и форкамеры пониженного давления, связанных между собой дросселем с регулируемой площадью проходного сечения.

Недостаток известной конструкции состоит в том, что при использовании газов, генерируемых в установке для внешнего обдува или для исследования струйных течений при испытании отдельного двигателя или блока двигателей, не моделируются натурные условия течения газа около исследуемых тел. В частности, не обеспечивается непрерывная подача переменного по времени состава газов, не реализуется программное изменение температуры газа, не возможна подача в камеру нейтрального газа типа CO₂, N₂ и т.д., в жидкой фазе с последующим его испарением в газовой фазе, истекающей из форкамеры, не моделируется одновременно совокупность таких параметров, как x_эф, RT_o, Re_a.

Целью изобретения является конструкция двухкамерной установки адиабатического сжатия, обеспечивающая моделирование натурных условий течения газа около исследуемых объектов.

Предлагаемая двухкамерная установка адиабатического сжатия отличается от известной тем, что в корпусе установки около форкамер выполнены полости, связанные с устройствами, например, мультипликаторами, подающими рабочее тело под высоким давлением, отделенные от форкамер, например, щелевыми емкостными холодильниками с подвижными перегородками и связанные с форкамерой пониженного давления через подающее рабочее тело устройство, оканчивающееся форсунками.

Применение предложенной конструкции установки позволяет при исследовании внешних задач и струйных течений моделировать натурные условия течения газа около исследуемых объектов.

Сущность изобретения выясняется при рассмотрении чертежа, на котором показан общий вид установки, фиг.1.

Двухкамерная установка адиабатического сжатия состоит из баллона 1, ствола 2, поршня 3, форкамеры высокого давления 4, форкамеры пониженного давления 5, дросселя с регулируемой площадью проходного сечения 6, емкости A с каналом C для подачи рабочего тела, например, при помощи мультипликаторов, подвижной перегородки 7, устройства, оканчивающегося форсунками, 8 и блока исследуемых сопел 9 для струйных задач.

Сечение B-B щелевого емкостного холодильника показано на фиг.2.

Установка работает следующим образом.

Ствол установки 2 наполняют газовой компонентой рабочего тела, после чего сжимают ее при помощи поршня 3 за счет энергии толкающего газа из баллона 1 и запирают в форкамере повышенного давления 4. Дросселируют газовую компоненту рабочего тела при помощи дросселя 6 в форкамере пониженного давления 5, воздействуя, одновременно, через щелевые емкостные холодильники и подвижную перегородку 7 на рабочее тело, которое через канал C подают в полость A, например, при помощи мультипликаторов. Рабочее тело под действием перепада давлений между форкамерами через форсунку 8 подают в форкамеру 5, где происходит смешение компонент рабочего тела. Воспламеняют образовавшуюся смесь и через сопла 9 исследуемого блока сопел (при струйных исследованиях), подают высокотемпературную смесь газов заданного состава, давления и температуры в выхлопной тракт. Перепад давлений между форкамерами выбирают таким образом, чтобы в течение эксперимента происходила непрерывная подача в форкамеру пониженного давления новых порций компонент рабочего тела из форкамеры 4 и полости A, соответственно. Регулируя интенсивность подачи компонент рабочего тела из различных полостей, получают заданный закон изменения совокупности параметров, таких как x_эф, RT_o, Re_a, при струйных исследованиях, например, при использовании на основе углеводородных соединений и N₂O, а также программное изменение T_o путем подачи нейтральных компонент, типа CO₂ в жидкой фазе, при создании потока для внешнего обдува моделей.

Установка относится к области экспериментальной аэродинамики. Установка содержит корпус, баллон с газом, ствол с подвижным поршнем. Включает в себя две форкамеры повышенного и пониженного давления, соединенные дросселем. При этом в корпусе выполнены связанные мультипликаторами давления полости. От форкамер полости отделены щелевыми емкостными холодильниками с подвижными перегородками. С форкамерой пониженного давления полости связаны через канал подачи газа, заканчивающийся форсунками. Технический результат заключается в повышении точности моделирования течения газа около исследуемых объектов. 2 ил.

Установка адиабатического сжатия, содержащая корпус, баллон с газом, ствол с перемещающимся поршнем, форкамеры повышенного и пониженного давления, связанные дросселем, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности моделирования течения газа около исследуемых объектов, в корпусе выполнены полости, связанные мультипликаторами давления и отделенные от форкамер щелевыми емкостными холодильниками с подвижными перегородками и связанные с форкамерой пониженного давления через канал подачи газа, заканчивающийся форсунками.