Стенд для определения входногоиМпЕдАНСА цЕНТРОбЕжНОгО HACOCA Советский патент 1981 года по МПК F04B51/00 

(54) СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВХОДНОГО ИМПЕДАНСА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

1

Изобретение относится к области гидромашиностроения, в частности к устройствам для испытаний центробежных иасосов для определения их динамических характеристик.

Одной из динамических характеристик HiacocoB, необходикилх для оцеик устойчивости систеьвл трубопроводынасос является входной импедан сз.Отношение комплексных амплитуд колебаний давлений dpi и расхода (fci на входе в насос называется входным импедансом насоса rfpi/cfci. Импеданс представляет собой характеристику линейной системы. Понятие импеданса заимствовано из теоретической электротехники (теория цепей длинных линий передач). По физическму смыслу - это полное комплексное сопротивление, которое оказывает линия распространению гармонических возмущений благодаря своим диссйпативным, индуктивным (инерционным) и емкостным (упругим) свойствам. В общем случае импеданс - комплексная величина. Действительная часть импеданса в завнсимости от ее знака характеризует рассеивание или генерирование колебательной энергии в питающем трубопроводе насоса.

Мнимая импеданса совместно с инерционным и емкостным сопротивлением питающего трубопровода определяют собственные частоты колебаний жидкости в системе питающий трубопровод-насос. Для анализа устойчивости системы и определения собственных частот колебаний необходимо установить зависимость действиoтельной и мнимой частей входного импеданса от частоты вынужденных колебаний. Теоретическое определение входного импеданса насоса с учетом кавитационных явлений весьма затруд5нительно, поэтому большой интерес приобретает непосредственное экспериментальное определение этой характеристики.

Известен стенд для определения

0 входного импеданса центробежного насоса, содержащнй бак, соединенный со входом в насос подводящим трубопроводом, на котором установлен пульсатор с приводом, и трубку

5 Беитури 1.

Недостатком известного стенда является низкая точность испытаний и их большая трудоемкость. Так, на0пример, в этом стенде кавитирующая

трубка Вентури установлена после насоса. Такая установка трубки не позволяет поддерживать постоянный расход на входе в насос независимо от изменения давления за трубкой.

Цель изобретения - уменьшение трудоемкости и повыщение точности испытаний.

Цель достигается тем, что трубка Вентури размещена в подводящем трубопроводе между баком и пульсатором а последний выполнен в виде цилиндра с установленным в нем поршнем.

На чертеже приведена схема стенд

Стенд для определения входного импеданса центробежного насоса, содержит бак (не показан) соединенный со входом в насос 1 подводящим трубопроводом 2, на котором установлен пульсатор 3 с приводом 4, и трубку Вентури 5.

Трубка Вентури 5 размещена в под водящем трубопроводе 2 между баком и пульсатором 3, а последний выполнен в виде цилиндра 6 с установленным в нем поршнем 7. Перед входом в насос 1 установлен малоинерционный датчик 8 давлен а положение поршня 7 пульсатора 3 определяется датчиком 9. Трубка Вентури 5 установлена в подводящем трубопроводе 2 для обеспечения постоянного расхода, не зависящего от изменения давления за ней. Геометрические параметры трубки Вентури 5 выбирают так, чтобы она поддерживала необходимый постоянный расход при минимальном объеме кавитационной каверны в ее проточной части. Для создания тарированных и постоянных по величине колебаний расхода в подводящем трубопроводе 2 установлен пульсатор 3 поршневого типа. Двойная амплитуда колебаний расхода определяется площадью поршня 7, пульсатора 3 и длиной хода поршня 7. Стенд работает следующим образо Устанавливается требуемый режим работы насоса 1 и потребная частот и амплитуда возмущений путем регулирования длины хода поршня 7 и числа его ходов в единицу времени. После этого производится измерение и фиксация давления на входе в насос 1 и положения поршня 7 пульсатора посредством датчиков 8 и 9. Затем CTineHMaTO или плавно меняют частоту вынужденных колебаний расхода, меняя число ходов поршня 7. Полученные при испытании на стенде осциллограммы с записью колебаний давления, положения пульсатора и отметкой времени расшифровывают и определяют амплитуду и частоту колебаний давления, сдвиг по фазе между максимумом амплитуд колебаний давления cfpi и расхода OGi. Для удобства расшифровки датчик 9 выставляют так, что максимальному расходу соответствует максимальный сигнал на осциллограмме. В итоге по результатам обработ.ки, так как известна заранее амплитуда колебаний расхода cfci, определяется модуль импеданса и его аргумента. Формула изобретения Стенд для определения входного импеданса центробежного насоса, содержащий бак, соединенный со входом в насос подводящим трубопроводом, на котором установлен пульсатор с приводом, и трубку Вентури, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и повьаиения точности испытаний, трубка Вентури размещена в подводящем трубопроводе между баком и пульсатором, а последний выполнен в виде цилиндра с установленным в нем поршнем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Букреев Ю.Н. и др. Экспериментальное и теоретическое определение входного импеданса шнеко-центробежного насоса. Сб. статей Кавитационные автоколебания в насосных системах , т. П. Киёв, Наукова думка , 1976, с. 68-73.