Гидродинамическая кавитационная труба разомкнутого типа Советский патент 1979 года по МПК G01M10/00 

Изобретение относится к оборудованию для гидродинамических испытаний. Известна гидродинамическая труба разомкну того типа, в которой стенки рабочего участка выполнены в виде искривленных цилиндрических поверхностей, которые в месте установки модели обращены выпуклостью вертикально вверх 1. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является стенд для испытания элементов гидротехнических соорух ений, содержащий рабочий участок, соединенный с входным и выходным патрубками, воздухоподводящий канал с дроссельным клапаном и насос 2. Воздухонодводящий канал подведен между вход .ным патрубком и рабочим участком. При изменении расхода воздуха с помощью дроссельного клапана изменяется воздухосодерж ние потока и несколько изменяются вследствие этого параметры кавитационного режима течения. Изменение параметров в более щироком диапазоне при таком подключении воздухоподводящего канала можно осуществить только с помощью дополнительных механических задвижек, которые предусмотрены в выходном патрубке. Наличие механической задвижки существенно усложняет конструкцию и ограничивает диапазон регулирования параметров потока в рабочем участке. Это связано с тем, что при изменении проходного сечения выходного патрубка механической задвижкой для изменения давления в рабочем участке обязательно изменяется скорость потока, обтекающего испытуемое тело. По этой же причине практически невозможно исследовать процессы обтекания при малых числах кавитации. Кроме того, аэрация потока в рабочем участке необходима только в частных случаях гидродинамических исследований, а неоднородная аэрация потока преимущественно в зоне подключения воздухоподводящего канала не позволяет получить однородное поле скоростей и давлений в рабочем участке, что существенно при пщродинамических испытаниях. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования параметров потока в рабочем участке. Достигается цель тем, что гидродинамическая кавитационная труба разомкнутого типа, содержащая рабочий участок, расположенный между входным и выходным патрубками, воздухоподводящий канал с дроссельным клапаном соединеный с рабочим участком, и насос, снабжена эжекционной камерой с коаксиальным соплом и герметичным кожухом, выполненным с отверстием, кромки которого служат седлом дроссельного клапана воздухоподводящего канала, причем кожух снабжен сливным патрубком с вентилем, а коаксиальное сопло размещено в кожухе. Кроме того, дроссельный клапан выполнен с головкой в виде конуса и неподвижным обтекателем, соединеных цилиндрической обечайкой. На фиг. 1 представлено предложенное устройство; на фиг. 2 - дроссельный клапан в разрезе. Гидродинамическая кавитационная труба содержит рабочий участок 1, расположенный меж ду входным 2 и выходным 3 патрубками, воз. духоподводящий канал 4 с дроссельным клапаном 5, насос б, соединенный трубопроводом 7 с входным патрубком и всасывающим патрубком 8 с резервуаром 9. Устройство содержит эжекционную камеру 1 с коаксиальным соплом 11, размешенным в герметичном кожухе 12, выполненном с отверстием кромки 13 которого служат седлом дроссельного клапана. К герметичному кожуху подведен сливной патрубок 14 с вентилем 15. Дроссельный клапан выполнен с головкой 16 в виде конуса и неподвижным обтекателем 17, соединенных цилиндрической обечайкой 18. Гидродинамическая кавитационная труба работает следующим образом. Испытуемое тело 19 устанавливают в рабочий участок 1 и при закрытом дроссельном клапане 5 включают насос 6. Вода из резервуара 9 поступает в полость гидродинамической трубы и с больщой скоростью обтекает испытуемое тело. По окончании пускового момента открывают вентиль 15 и сливают воду из полости кожуха 12 в резервуар 9. Закрыв вентиль 15, открывают дроссельный клапан 5 и регулируют воздущный поток, проходящий через отверстие герметичного кожуха 12 к коаксиальному соплу 11 Движущаяся с большой скоростью струя воды создает разрежение в полости кожуха 12, благодаря чему в эжекционную камеру 10 происхо дит постоянный подсос воздуха из атмосферы. Дросселируя воздушный поток клапаном 5. изменяют степень разрежения в эжекционной камере 10, а следовательно, и в рабочем участке 1, не меняя при этом скорости потока в зоне обтекания испытуемого тела. Для изменения параметров потока в рабочем участке 1 помимо дросселирования воздушного потока клапаном 5 меняют скорость вращения и производительность насоса 6, что приводит к одновременному изменению скорости и давления потока, обтекаюшего испытуемое тело. Выходящая из эжекционной камеры 10 струя воды поступает в выходной патрубок 3, где происходит гашение ее кинетической энергии. Через выходной патрубок вода вновь поступает в резервуар, где происходат ее деаэрация. Конструктивное выполнение гидродинамической кавитационной трубы разомкнутого типа позволяет значительно расширить диапазон регулирования параметров потока в рабочем участке и достичь низких чисел кавитации. Формула изобретения 1.Гидродинамическая кавитационная труба разомкнутого типа, содержащая рабочий участок, расположенный между входным и выходным патрубками, воздухоподводящий канал с дроссельным клапаном, соединенный с рабочим участком, и насос, отличаюшаяся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования параметров потока в рабочем участке, она снабжена эжекционной камерой с коаксиальным соплом и герметичным кожухом, выполненным с отверстием, кромки которого служат седлом дроссельного клапана воздухоподводяшего канала, причем кожух снабжен сливным патрубком с вентилем, а коаксиальное сопло размешено в кожухе. 2.Труба по п. 1,отличающаяся тем, что дроссельный клапан выполнен с головкой в виде конуса и неподвижным обтекателем, соединенных цилиндрической обечайкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 340924, кл. G 01 М 10/00, 1971. 2.Авторское свидетельство № 284372. кл. G 01 М 10/00, 1969 (прототип).

17