Рабочий участок трубы для гидродинамических испытаний

Союз СоветскикСоциалистическиеРеспубпин Оп ИГРАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 734522(23) П риоритет ао делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ю. Н, Савченко и И, М, Черный Институт гидромеханики АН Украинской СССР(54) РАБОЧИЙ УЧАСТОК ТРУБЫДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ Изобретение относится к средствам иоборудованию экспериментальной гидромханики и может быть использовано на кавитационных и гидродинамических трубахзамкнутого. и разомкнутого типов.В экспериментальной гидромеханикеизвестны рабочие участки с круговыми,ирямоугольными и скругленными прямоугольными поперечными сечениями Д .При этом прямоугольное сечение рабоче 1 Ого участка обладает тем преимушеством,что позволяет использовать плоские стекла, которые дают возможность применятьоптические методы исследования,При работе гидротрубы на внутренних15стенках рабочего участка образуется пограничный слой заторможенной жидкости,толгцина которого увеличивается вдоль рабочего участка в направлении потока всоответствии с законами гидромеханикивязкой жидкости.Вследствие этого в рабочем участкепостоянного сечения имеет место нарастание осевой скорости и продольный отрицательный градиент давления, что ухудшает его гидродинамические характеристики,Наиболее близким к изобретению является рабочий участок трубы для проведения гидродинамических испытаний, содержащий герметичную камеру с расположенным внутри проницаемым испытательным каналом, конфузор, диффузор, установленный на выходе испытательного канала, и гидравлический контур, соединенный с внешней магистралью подачи жидкости 121,Однако наличие затопленной герметичной камеры. и проницаемого канала, охватываюших исследуемую модель целиком, затрудняет визуализацию кавитационных течений и исключает использование оптических и лазерных методов измерения,Постоянное по длине суммарное проходное сечение шелей слабо компенсирует отрицательный продольный градиент давления,Кроме того, из-за малой жесткости про зрачных пластин проницаемого капала (пластины могут изгибаться и искажать гиггродинамические характеристики течения) такие рабочие участки делаются обычно короткими, что исключает эксперимент с моделями большого удлинения,Бель изобретения - расширение возможностей экспериментальных исслецовалий иулучшение гидродинамических характеристик рабочего участка,Это достигается тем, что герметичнаякамера выполнена прямоугольного сеченияс окнами на стенках и совмещена с испы Отательным каналом, образующим с ней спомощью скругленных проницаемых поверхностей с продольными щелями угловые карманы, причем суммарная площадь сечениящелей выполнена увеличивающейся вдольрабочего участка в направлении потока,а гидравлический контур расположен снаружи герметичной камеры и соединен с, угловыми карманами,На фиг. 1 изображен рабочий участоктрубы с частичным вырезом его стенки,общий вид; на фиг. 2 - то же, поперечныйразрез.Рабочий участок содержит герметичную25камеру 1 прямоугольного сечения, в боковые стенки которой вмонтированы плоские стекла 2, На входе в рабочий участок расположен конфузор 3, а на выходе -диффузор 4, Испытательный канал.5 в местах.угловых скруглений имеет проницаем ые стальные поверхности 6 с продольными щелями 7, суммарная площадь сечения которыхвыполнена увеличивающейся по линейномузакону вдоль рабочего участка в направлении потока. Полости угловых карманов358, образованных стенками герметичнойкамеры 1 и проницаемыми поверхностями6, соединены между собой гидравлическимконтуром 9, расположенным снаружи гер 40метичной камеры 1, В точке 10 равногогидравлического сопротивления для каждого из четырех угловых карманов гидравлический контур 9 соединен через вентиль 11 с насосом (на фигурах не пока 45зан).При экспериментальных. работах нарасчетном режиме, при котором продольный градиент давления в рабочем участъке устраняется конструктивным расширеЫнием сечения рабочего участка, проницаемые поверхности 6 за счет внутреннего пе.ретекания в полостях угловых карманов8 при закрытом вентиле 11 сглаживаютнеравномерности поля давления, вызван 55ные наличием модели в испытательномканале 5.На нерасчетных режимах включение насоса гидравлического контура 9 вызывает отсос жидкости из рабочего участка, черезпродольные щели 7, Причем благодаря увеличивающемуся проходному сечению щелей7 по линейному закону вдоль рабочего участка в направлении потока с псмощью вентиля 11 можно легко подобрать подходящую степень отсоса жидкости для оптимальной компенсации отрицательного градиента давления в широком диапазоне отклонений от расчетного режима работы гидротрубы,При этом наличие плоских оптическихстекол 2 на 60 периметра рабочегоучастка позволяет проводить визуализациюкартины: течения и широко применять оптические и лазерные методы измерений висследуемых процессах,Поскольку проницаемые поверхности 6располагаются вне поля наблюдения, нетнеобходимости изготовлять их из прозрачного материала, что позволяет увеличитьжесткость проницаемых поверхностей, изготавливаемых в предлагаемом рабочемучастке из стали, и увеличить длину рабочего участка в 2-3 раза по сравнениюс известным устройством,В то же время преимущества проницаемого участка сохраняются, так как проницаемая поверхность занимает до 36%,всей поверхности испытательного канала5, а увеличивающееся проходное сечениещелей позволяет оптимальным образомулучшить гщродинамические характеристики гидротрубы.формула из обре те н ияРабочий участок трубы для гидродинамических испытаний, включающий герметичную камеру с расположенным внутри проницаемым испытательным каналом, конфузор, диффузор, установленный на выходе испытательного канала, и гидравлический контур, соединенный с внешнеймагистралью, подачи жидкости, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью расширения возможностей экспериментальных исследований и улучшения гидродинамических характеристик рабочего участка, герметичная камера выполнена прямоугольного сечения с окнами на стенках и совмещена с испытательным каналом, образующим с ней с помощью скругленных проницаемых поверхностей с продольными щелями угловые карманы, причем суммарная площадь сечения щелей вьполнена увеличивающейся вдольрабочего участка в направлении потока, 5 734522 ьа гидравлический контур расположен сна. Горшков А, С, и др. Кавитационныеружи герметичной камеры и соединен с трубы. Л"Судостроение, 1972,угловыми карманами, 2. Авторское свидетельство СССРИсточники информации, % 502271, кл. О 01 М 10/00, 1972принятые во внимание при экспертизе(прототип).Составитель М. СлинькоРедактор Е. Яковчик Техред Я, БирчакКорректор М. ШарошиЗаказ 2155/47 Тираж 1019 Подписное П 11 ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 111035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5,Филиал ППП Патентф, г. Ужгород. ул. Проектная, 4