Способ адиабатического сжатия газа в аэродинамической установке Советский патент 1989 года по МПК G01M9/00 

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике и может быть использовано в установах адиабатического сжатия.

Наиболее близким техническим решег нием является способ адиабатического сжатия в аэродинамической установке, основанный на преобразовании кинематической энергии движущегося поршня в потенциальную энергию сжатого газа и перепуске этого газа в аккумулирующие полостиг

Недостатком этого способа является то, что предельное значение температуры сжимаемого газа ограничено, что снижает эффективность использования энергии толкающего газа.

Целью изобретения является повьш1ение эффективности использования энергии толкающего газа.

Для этого в способе адиабатического сжатия газа в аэродинамической установке, основанном на преобразоV

вании кинетической энергии движущегоСся поршня в потенциальную энергию сжатого газа и перепуске этого газа в аккумулирующие полости, газ предварительно сжимают вне аккумулирующих полостей до достижения им давления 0,3-1 от предельного значения, затем дросселируют и окончательно дожимают в аккумулирующих полостях до достижения давления 0,2-1 от предельного уровня.

На чертеже изображена установка для.реализации способа.

Она содержит баллон I с толкающим газом, тяжелый поршень 2 с механизмом 3 удержания поршня, ствол 4, заполненный сжимаемым газом, управляемые клапаны 5 и 6, обратные клапаны 7 и В, аккумулирующие полости 9, 10 и управляющие полости 11.

Аэродинамическая установка работает следующим образом.

39

Перед экспериментом р баллон 1 гюда(от толкающий газ с давлением 200 атм, в ствол 4 - газ, например азот, с давлением 9,8 атм, В управляющие полости 11 клапанов 5 и 6 подают давления, обеспечивающие удерживание сжимаемого газа вне Ьолости и 10 до давления 1000 и 500-600 атм соответственно в стволе А и полости 9. Путем срабатывания механизма 3 и действия толкающего газа осуществляется движение поршня (например, массой 267 кг) по стволу и изоэнтропическое сжатие газа в течение 70100 mS до достижения давления 1000 1200 атм и температуры 1000 К, р,апее газ последовательно дросселируют и перепускают в полости 9 и 10, повышая в них давление до 600-900 атм

за счет сжатия газа поршнем, где запирают егопри помощи обратных клапанов 7 и 8. При дросселировании газа происходит рост его энтропии и соответствующее повьш1ение температуры в аккумулирующей полости. На каждом этапе дросселирования увеличение температуры может достигать в , в случае сжатия азота, например, в 1,4 раза. Длч указанного примера реализации способа была достигнута температура 1540 К.

Таким образом осуществляя изоэн.тропическое сжатие газа тяжелым поршнем указанным способом повьшают температуру сжатого газа при этой же энергии толкающего газа, что повышает эффективность использования энергии толкающего газа.

СПОСОБ АДИАБАТИЧЕСКОГО СЖА,ТИЯ ГАЗА В АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ, основанньй на преобразовании кинематической энергии движущегося поршня в потенциальную энергию сжатого газа -к перепуске этого газа в аккумулирующие полости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования энергии толкающего газа, газ предварительно сжимают вне аккумулирующих полостей для достижения им давления 0,3-1 от предельного значения, затем дросселируют и окончательно дожимают в аккумулирующих полостях до достижения давления 0,2-1 от предельного уровня.