Устройство для исследования газовыхпотоков оптическими методами

(11) 8 Ш 6 Союз Советских Социалистических Республик,.Кз. а 01 Ы 214 явлено 10,01.77 (21) 2439656/18-25 присоединением заявки Государственный квинтет ссср по делам изобретений(45) Дата опубликования описан 10.03,8 72) Авто где в,. угол, на которыи няет луч в направ. (положение оси за .ройкой теневого л показатель прелом рассматриваемой зо поток отклодениц оси дается нас рибора); ения газа вне; га 1 и н ось Х;Я - ширина просвечиваемогока потока (ширнина,канадели).Недостатком существующих устявляется ограничение объектов,исслния плоскими потоками в,каналах пной ширины Л. В то же время мнодачи проектирования турбомашин тисследования пространственньх осальных потоков в кольцевых каналпример, в зазорах клапанов, выхпатрубках, в камерах отбора турбинИзвестные устройства эти задачишают..участ ла мо Целью изобретения является повышение точности при моделировании потоков в осерадиальных каналах.I дгг и, дХ Эта целканала вып достлиепы ется тем, что стенки аклонны ми друг и"х Л Изобретение относится к области экспериментальной отработки элементов турбомашин, а именно для исследования аэродинамики проточной части оптическими теневыми методами.Известно устройство для исследования газовых потоков оптичесиими методами, содержащее канал, теневой прибор 111.Это устройство не позволяет опрвделять осерадиальные параметры потоков.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для исследования газовых чотоков оптимическими методами, содержащее кольцевой канал с двумя прозрачными стенками и теневой прибор 12). Фотографии, получаемые на этих устройствах, - тенеграммы воспроизводят общую картииу течения и позволяют определить углы, на которые лоток отклоняет лучи, просвечивающие канал. По этим данным рассчитьвают поле показателя преломления таза в исследуемом потоке, поле 2 плотности газа и т. д.В основу, расчета положено;равенство Х - проекпя вектора роиств едова- остоянгие заре буют ерадиах, налопных ит.п.не ре Ы 1116другу и образуют в поперечном сечении равнобедренную трапецию с отношением параллельных сторон, равным отношению внешнего и внутреннего диаметров канала.На фиг. 1,изображен исследуемый коль 5 цевой канал; на фиг. 2 - сеченне А - А фиг. 1; на фиг. 3 - часть кольцевого канала, расположенная, например, выше оаи симметрии на фиг. 4 - сечение Б - Б0 фиг. 3.Канал (фиг. 1) в зоне прохождения светового пучка имеет горизонтальные стеньки 1, Наклонные боковые стенки 2 (фиг. 4) образуют со стенками 1 равнобсд 15 ренную трапецию, 1 рмеющую отношени горизонтальных сторон (стенок), равнос отношению диаметра сердцевины к внешнему диаметру канала аВ = Й 0,Ось Х параллельна, ребру двугранного утла, образуемого наклонными прозрачны 20 1 ми стенками; ось у перпендикулярна к это.му ребру. Обе оси перлендикулярны к пучку лучей, просвечивающему модель. Канал представляет собой сектор исследуемого кольцевоо канала. При этом геометрические искажения не превышают величины (1 - сов а) 100%, где а - угол наклона прозрачных стенок (при а (70 это состав,ит менее 17 о)Устройство, работает следующим образом.Регистрируют две тенеграммы потомака, позволяющие определить местные отклонения лучей в направлениях параллельно и35 перпендикулярно ребру двугранного угла, образуемого прозрачными стенками. Эти отклонения равны в,. и ссоответственно.На отклонение в, воздушный клин не40 влияет и проекция искомого вектора вагаб и на ось Х определяется соотношением1 гЭи еи дХ у 1 дхгде и - местный, показатель преломле,ния;а - угол наклона прозрачных стенок;у - координата, отсчитываемая от ребра двугранного угла,Влияние воздушного клина на отклонсние еможет быть учтено вычитанием поправки( и---- 1 арпахьсрпри этому 1 д аи дХгде и, -- показатель преломления воздушной среды в ломещении, где находится установка.Таким образом, благодаря наклонному расположению прозрачных стенок теневого устройства, выполнению канала с поперечным сечением в форме равнобочной трапеции с соотношением параллельных сторон, равным отношению внешнего диаметра и корисвого диаметра сердцевины кольцевого канала, оказалось возможным исследовать оптическими теневыми методами осерадиальные потоки в кольцевых каналах, например в зазорах клапанов, выхлопных патрубках или камерах отбора турбин.Формула изобретенияУстройство для исследования газовых лотоков оптическими методами, содержащее кольцевой канал, с двумя прозрачными стенками и теневой прибор, от л и ч а - ю и; с е с я тем, что, с целью повышения точности ппн моделировании потоков в оссрадиальных каналах стенки канала выполнены наклонными друг к другу, и образуют в поперечном сечении равнобедренную трапецию с отношением параллельных сторон, равным отношению внешнего и внутреннего диаметров канала.Источники информации, принятые во внимание при эксперпизе:1. Хауф В, и др. Олтические методы в теплопередаче, М. Мир, 1976, с. б 5.2. Васильев А, А, Теневые, методы. М., Машиностроение, 1973, с. б 5 (рпрототип).Составитель М. ДедловскийРедактор О. филиппова Техред О. Павлова Корректор С. файЗаказ 221/224 Изд.216 Тираж 915 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк. фнл. пред. Патен