Осреднитель давления

(ТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Е ИЗОБРЕТЕНВИДЕТЕЛЬСТВ У ПИ ВТОРСНОЬВ 0 юл.945кий и Н,ф. Пешехон8) А.Н, Методы и техараметров газового иностроение", с.25 во СССР1959 2. Авторское свидМ 126671, кл.: Ц 06 б(54 ) (57 ) ОСРЕДНИткЛЬжащий систему камер,краны с приемникамидиненных между собойвентили, о т л и чтем, что, с целью поосреднения полного дкамеры выполнены в вразных заполненных ждов, одна из трубок етельс 5/00,длВлен сообще авлени канала сечения алаУ Р ент Фнова ышени влени иде тр И ент, опре огрешноскост ядог 21) 3425722/1822) 20,04,82.(56) 1. Петунинника измерений ппотока. М., фМаш1972,ил, содер нных чере й и соеми через й с яточностив неллбок ц -об ю сосуц -образЮ ного сосуда выполнена в виде чашкии сообщ .на с приелником статическогодавления, другая трубка сообщенас приемником полного давления, установленным в том же месте, что и приемник статического давления, и выполнена в виде профилированнаго канала,основание которого совпадает с уровнемжидкости в.чашке, а его площадь поперечного сечения связана с длиной канала соотношением площадь поперечногпрофилированного кпостоянный коэффиц- длина канала от егния;постоянный коэффицделяемый заданнойтью осреднения.Изобретение относится к измерительной технике, применяемой при стендовых испытакйях турбомашин, в частности, компрессоров.При исследовании работы турбомашин или течения газа в каналах пригнеравномерном распределении параметровпотока по сечению проточной частипользуются средними значениями полного давления.Известно устройство для осреднения полного давления за рабочим колесом турбомашины в виде неподвияного зонда, который устанавливают восевом зазоре между колесом и направляющими аппаратом ступени и соединяют с пневмометрическим приборомманометром) . Такой зонд автоматически осредняет полное давление по времени, полная величина полного давления измеряется прибором (манометром),20присоединенным к зонду (Ц,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является осреднительдавления, содержащий систему камер,сообщенных через краны с приемниками давлений и соединенных между собойканалами через вентили, причем камеры одинакОвого объема, Осреднительпозволяет прлучить среднеариф етическую величину давления 21,Недостатки указанных устройств (зонда и осреднителя) заключаются в ограниченности их применения, состояцей в том, что средние величины полных давлений, получаемые с помо,щью этих устройств,во многих случаях оказываются непригодными для дальнейшего их использования. Они не годятся, например когда нужно 40 оценить эффективность работы лопаточного венца турбомашины или определить энергетический потенциал (работоспособность) потока газа, используемого в каком-либо агрегате, и т.д. 45 Для этого нужно знать среднезнергетическое значение полного давления (росрз, которое, как известно существенно отличается от указанных средних значений. Чтобы найти его производят измерения дискретных значений этого параметра во многих точках сечения проточной части и по результатам измерений вычисляют. среднеэнергетическую величину полного давления. Большое число измерений и вычислений неизбежно связано со многими погрешностями в определении искомой величины.Для устранения укаэанных недостат ков предлагается устройство, осред" няюцее полное давление по энергии.Цель изобретения - повышение точности осредкения определения) полно го давления. 65 Указанная цель достигается тем, что в осреднителе давления, содержащем систему камер, сообщенных через краны с приемниками давлений и соединенных между собой каналами через вентили, камеры выполнены в виде трубок Ц -образных заполненных жидкостью сосудов, одна из трубок каждого 0-образного сосуда выполнена в виде чашки и сообщена с приемником статического давления, другая трубка сообщена с приемником полного давления, установленным в том же месте, что и приемник статического давления, и выполнена в виде профилировакного канала, основание которого совпадает с уровнем жидкости в чашке, а его площадь поперечного сечения связана с дпикой канала соотношениемЬГГ вгде Г - площадь поперечного сеченияпрофилированкого какала,постоянный коэФФициент,- длина канала вниз от егооснованияЭ - постоянный коэффициент, определяемый заданной погрешкос-тью осреднения.На чертеже изображена схема предлагаемого осреднителя.Устройство состоит из ц -образных. заполненных жидкостью сосудов 1, число которых равно числу точек, взятых для осредкекия полного давления в выбранном сечении газового тракта. Одна из трубок 2 каждого сосуда 1 содержит резервуар 3 в виде чашки с большой площадью поперечного сечения, которая выбрана так, чтобы при изменении перепада давления на сосуде 1 уровень жидкости в резервуаре 3 практически не менялся (менялся пренебрежимо мало), а другая трубка 4 соединена с аналогичной трубкой соседнего сосуда (посредством передаточного, весьма малого, объема канала 5 с краном (зажимом) 6 и выполнена в виде профилироваккого канала. К резервуару 3 трубки 2 присоединен посредством канала 7 (весьма Малого объема) с краном 8 приемник 9 статического давления, установленный в данном месте сечения газово-, го тракта. К трубке 4 присоединен посредством канала 10 с краном 11 приемник 12 полного давления, установленный в том же месте сечения газового тракта, что и приемник 9 статического давления. Жидкость заливается в сосуд 1 так, чтобы ее уровень в трубке 4 доходил до верхнего среза этой трубки. Принцип действия, основанный на определенном законе, изменения сечения каналов трубок 4 манометров 1-30 40 оРо 1 СРА" Ропсп (1) Р с с Составитель А. СоколовскийРедактор Ю, Середа ТехредМ. Костик КорректорО,Билак Заказ 9820/47 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва й 35 Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "атент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 вдоль осей этих трубок заключается в следующем.К резервуарам 3 трубок 2 от приемников 9 статического давления по каналам 7 прн открытых кранах 8) подводится статическое давление Р. 5 Иэ тех же мест (точек 1 сечения га-, зового тракта к трубкам 4 от приемников 12 полного давления по каналам 10 (при открытых кранах 11 и закрытых кранах 6) подводится полное давление Ро . При этом в каждой трубке 4 жидкость опускается на высоту и , соответствующую разности между полным РО и статическим Р давлениями и однозначно определяющую скорость потока в данном месте сечения газового тракта. После этого сосуды 1 разобщаются кранами 8 и 11 с проточной частью, а их трубки 4 сообщаются между собой посредством каналов 5, в которых открываются краны б. При этом в общем объеме, равном суммарному. объему трубок 4, образуется смесь порций газов, находящихся в трубках 4 раз-. ных сосудов 1, имеющая давление РСЮ равное искомому полному давлению Р з (осРеДненномУ по энеРгии) . Величина этого давления измеряется в любом из сосудов 1 по разности с уровней жидкости в резервуаре 3 и в трубке 4. Эта разность одинакова во всех сосудах 1.На практике при определении среднеэнергетического полного давления расчетным путем по дискрет ным значениям, измеренным в различных точках сечения проточной части, расположенных в середине равновеликих по площади его участков пользуются выражением Если взять П изолированных камер с различнымн объемами 71Ч и к каждой из них подвести соот-ветственно давления Ро, Ро,Роя и затем сообщить камеры между собой предварительно разобщив их с про точной частью, то в суммарном объеме этих камер образуется смесь порций газа, находящихся в камерах,с давлением Р , которое по закону Дальтона определяется выражениемРоА ф оРтф РоЧсвф1 фЧу,. + Ч 2)Если принять условие Ро=Рсм ф то получается, что объемы . камер пропорциональны (численно равны) соответствующим скоростям потокаЧ С,Ч Сд р Ч. Сь М Я, Ч,., Ч- СС, ф, С.Как известно С=Ао% где Ь - манометрический перепад; Ао - постоянный коэффициент пропорциональности. Поэтому% = о ",; Ч, = од.,Чм -. о 4 Ьд . Для удовлетворения этим условиям использованы трубки 0 -образных сосудов в качестве камер осреднителя.Кожно показать, что последним соотношением будет удовлетворять условиео А14 ЯО . = - 1Ь Ж где Р - площадь поперечного сеченияпрофилированного канала трубки 4,Апостоянньгй коэФФициент.Нетрудно увидеть, что й - раз-,ность уровней жидкости в манометреодновременно является и текущей длинойучастка канала трубки 4, свободного от жидкости,Ввиду того, что. при 3-0 Р-сю, вводится постоянный коэффициент В, определяеияй допустимой погрешностью осреднения, ТогдавГе+ вВследствие автоматичности действияустройство сокращает время испытанийи уменьшает количество потребляемойэнеРгии; так как при этом увеличивается информативность эксперимента вединицу времени, то повьыается произ"водительность труда. Кроме того, повышение точности определения среднеэнергетического полного давленияпозволяет рассчитывать многоступенчатые компрессрры с большей достоверностью, что повышает их КПД, т.е.улучшает показатель качества.