Устройство для моделирования проточной части турбомашин

п 1 45978 ОП И САН ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(21) 1929221/18-2 аявлено 12,06.7 с присоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР) Приорите Опуб ковано 05,02,75. Бюллетень53) УДК 681.333(088 елам нзобретенн и открытий ата опубликования описания 20.03.7 72) Авторыизобретения71) Заявители А. О. Дитман, А. Н, филиппов и В, А, Шеградский институт водного транспортакий ордена Ленина политехнический инстнм. М. И. Калинина Селезнев,Лен Ленингра(54) УСТРОЙСТВО ОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОТОЧНОЙ ЧАТУРБОМАШИН Изобретение относится к аналоговои вычислительной технике и предназначено для изучения потока в группе элементов проточнойчасти центробежного компрессора, а такжедругих типов лопаточных машин,Известно устройство, в котором исследуемая область выполнена из проводящей среды,геометрически подобной периоду вращающихся и неподвижных элементов проточной частитурбомашин. При этом неосесимметричное течение в улитке учитывается только приближенно на основе эквивалентной схемы. Устройство моделирует период поля течения, чтоне позволяет точно учесть взаимодействиеулитки и диффузора.Цель изобретения состоит в расширениикласса решаемых задач и увеличении точности измерения.Эта цель достигается тем, что в предложенном устройстве моделируемая область выполнена по форме многоярусного лопаточногодиффузора и улитки и в отверстия профилейобтекаемых лопаток диффузора пропущенытороидальные трансформаторы, питаемые напряжением, соответствующим условию Чаплыгина-Жуковского,На задней кромке лопаток и на переднейкромке улитки диффузора установлены контактные датчики, соединенные поэлементно сблоком регистрации. Система токовводящих электродов состоит из двух частей: одна установлена на входе в многоярусный диффузори подключена к эталонному элементу, другаяустановлена на выходе улитки,Такое выполнение устройства позволяет наоснове прямой математической аналогии между полем скоростей и стационарным электрическим полем в проводящей среде воспроизвести течение в элементах проточной частицентробежного компрессора с определениемоптимального режима его работы,На чертеже дана функциональная схемаустройства для моделирования проточной части турбомашин.Модель исследуемой области 1 представляет собой профилированную пространственнуюэлектролитическую ванну или сплошную токопроводящую среду переменной толщины,выполненную геометрически подобной многоярусному лопаточному диффузору 2 и улитке3 центробежного компрессора. Системы токовводящих электродов 4 и 5, установленных соответственно на входе в многоярусный диффузор и на выходе из улитки, создают потенциальное электрическое поле, моделирующеерадиальную составляющую потока. Тороидальный трансформатор 6 установлен в центре исследуемой области и создает циркуляционное электрическое поле, моделирующее окЗО ружную составляющую потока. В сумме этидва поля моделируют потенциальный циркуляционный поток на выходе из рабочего колеса центробежного компрессора.В отверстия профилей обтекаемых лопаток диффузора пропущены тороидальные трансформаторы 7, создающие электрическое поле, моделирующее циркуляционные потоки вокруг лопаток. Режимы работы тороидальных трансформаторов 6 и 7 регулируют с помощью поэлементного блока питания 8, который одновременно питает электроды 4, о через эталонный элемент 9.На задних кромках лопаток диффузора 2 и на передней кромке улитки 10 установлены контактные датчики 11, соединенные со входами поэлементного блока регистрации 12, состоящего из индивидуальных усилителей сигналов 13, электронных трубок 14 для визуального наблюдения за сигналами от контактных датчиков 11 и блока питания 15.Устройство работает следующим образом, Граничные условия устанавливают на входе в диффузор 2. Для этого напряжение от блока питания 8 подается на электроды 4, Б и тороидальный трансформатор 6. Они создают потенциальное циркуляционное электрическое поле, моделирующее поток на выходе из рабочего колеса центробежного компрессора. Выполнение условия Чаплыгина-Жуковского на задних кромках лопаток диффузора 2, регистрируемого с помощью контактных датчиков 11 на блоке регистрации 12, осуществляется методом последовательных приближений, а именно путем регулирования электронных усилителей блока питания 8, подающих питание на тороидальные трансформаторы 7. Изменением граничных условий на входе вдиффузор 2 и суммарной циркуляции вокруг лопаток диффузора производится выполнение условия, аналогичного условию Чаплыгина Жуковского на передней кромке улитки 10.Это соответствует оптимальному режиму работы рабочего колеса, диффузора и улитки.Измерение напряженности и построение изопотенциальных линий производится по всей 10 исследуемой области 1.Предмет изобретения15 Устройство для моделирования проточнойчасти турбомашин, содержащее модель исследуемой области из проводящей среды, систему токовводящих электродов, блок питания, соединенный с тороидальным трансформато 2 о ром и эталонным элементом, контактные датчики, подключенные к блоку регистрации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач и увеличения точности моделирования, оно содержит дополни тельные тороидальные трансформаторы, установленные в прорезях, геометрически подобных профилям обтекаемых лопаток диффузора модели исследуемой области, на задних кромках которых и на передней кромке улитин ки диффузора модели исследуемой областиустановлены контактные датчики, одна часть системы токовводящих электродов установлена на входе в многоярусный диффузор модели исследуемой области и подключена к эталонному элементу, другая установлена на выходе улитки модели исследуемой области.орректор О, Тюрина Подписное каз 632/16 Изд.353 ЦНИИПИ Государственного по делам изо Москва, Ж, Тирак 679комитета Совета Министров ССретений и открытийРаушская наб., д. 4/5 ипография, пр. Сапунова