Устройство для градуировки измерителей пульсаций давления, скорости, плотности и температуры газового потока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 1413462 1 Е 27/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВУ 24-1(21) 4143710 (22) 03,11, (46) 30,07, (71) Киевск гражданской СССР(5 8, Бюл, У й институ нженеров 60-летия авиации П,В.Королев,К.Янко 2) В.И.Вовденко, И.Непорожний и А 3) 531.787 (088.6) Авторское свид 568858, кл. С 01 Авторское свиде 514219, кл, С 01 щ п етельство СССР Р 21/00, 1977. ельство СССР Ь 27/00, 1976. ГРАДУИРОВКИ ИЗ ДАВЛЕНИЯ, СКОЕМПЕРАТУРЫ ГАЗ к измери т повысить генери ескихом и одноВ устр-ве ОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относитсятельной технике и позволяточность градуировки путемрования продольных акустичимпульсов в малотурбулентмерном дозвуковом потоке.0 е ноьнтарезервуары 1, 2 высокого и низкого давлений соединены прямолинейным цилиндрическим трубопроводом 5. Перед лемнискатным входом трубопровода 5 в резервуаре 1 размещена крыльчатка 6 в виде одиночной плоской лопасти в форме кольцевого сектора. При враении крыльчатки 6 ее лопасть 8 ериодически перекрывает вход трубопровода 5, что приводит к созданию в потоке продольного возмущения.Установленные на входе резервуаров 1, 2 сетки 3, 4 препятствуют образованию крупных турбулентных возмущений во входящих в резервуары струях газа. Гнезда для измерителей отстоят от концов трубопровода 5 на расстоянии не менее 0,25 его длины. Применение в крыльчатке 6 сменных лопастей 8 с различными центральными углами кольцевых секторов обеспечивает дискретное регулирование интенсивности и формы импульсов2 з.п. ф-лы 2 ил.5 10 15 20 25 30 35 45 40 50 55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при динамической градуировке устройств для измерения нестационарных возмущений (пульсаций) параметров установившихся газовых потоков.Целью изобретения является повышение точности путем генерирования продольных акустических импульсов в малотурбухгентном и одномерном дозвуконом потоке.На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства для случая дозвуковых потоков; на фиг. 2 - крыльчатка с лопастью.Устройство содержит нагнетатель, эксгаустер, резервуары 1 и 2 высокого давления и низкого давления. На входы в резервуары установлены. сетки 3 и 4. Резервуары соединяет прямолинейный цилиндрический канал 5 с открытыми концами, имеющий лемнискатный вход и длину 100-200 калибров. Контрольное сечение канала расположено на расстоянии не менее 0,25 его длины от каждого из его концов. Оно препарировано так, чтобы обеспечить измерение параметров потока в нем эталонным и градуируемым устройствами ми. В резервуаре 1 находится крыпьчатка 6, закрепленная на валу электродвигателя 7 постоянного тока.Крыльчатка имеет одиночную плоскую лопасть 8 в форме кольцевого сектора с центром на оси вращения. Между нагнетателем и резервуаром 1 расположены нагреватель 9, охладитель 10 и дроссель 11, между резервуаром 2 и эксгаустером - дроссель 12. Кроме этого, устройство содержит средства 13 и 15 измерения средних во времени значений температуры торможения газа в резервуаре Тг, давления Р на стен ке канала в койтрольном сечении 14 и массового расхода газа С через канал 15.Устройство работает следующим образом.В резервуар 1 от нагнетателя через нагреватель 9 или охладитель 10 и дроссель 11 поступает газ заданного состава. Далее газ движется в резервуар 2 через канал 5. Из резервуара 2 газ отводится к эксгаустеру через расходомерное устройство 15 и дроссель 12, Сетки 3 и 4 гасят кинетическую энергию струй газа, входящихв резервуары, и препятствуют возник -новению здесь крупномасштабных турбулентных возмущений. Лемнискатный вход цилиндрического канала 5 исключает возникновение турбулентности из-за срывного обтекания входных кромок, Таким образом, на установившемся режиме работы устройства в окрестности контрольного сечения 14 канала 5 происходит малотурбулентное, близкое к одномерному, установившееся адиабатическое дозвуковое движение газа.При вращении вала электродвигателя 7 лопасть 8 крыпьчатки 6 периодически перекрывает сечение входа в канал 5 и создает в потоке, движущемся по каналу, продольное возмущение, состоящее из импульсов трех видов: завихренности, энтропии и акустического. Импульсы завихренности и энтропии проходят вдоль канала однократно со средней скоростью потока. Акустический импульс вначале проходит вдоль канала в прямом направлении со скоростью, равной сумме местной скорости звука и скорости потока, затем отражается от выходного сечения, проходит в обратном направлении со скоростью, равной разности местной скорости звука и скорости потока, отражается от входного сечения и т.д, При отражении акустического импульса от концов канала возмущение давления в нем меняет знак. Поэтому по каналу в прямом направлении движутся акустические импульсы разрежения, в обратном - акустические импульсы сжатия.Частота вращения крыльчатки и центральный угол лопасти таковы, что генерируемые крыльчаткой продольные акустические импульсы проходят через контрольное сечение 14 канала одиночно.Режим установившегося движения газа в контрольном сечении 15 канала 5 определяется средними во времени значениями трех независимых параметров потока, например температуры торможения Т , давления Р и приведенФной скорости Л . Режим, необходимый для проведения градуировки, устанавливают путем изменения подогрева или охлаждения газа перед резервуаром 1 и изменением степени дросселирования газа дросселями 11 и 12. Контроль режима осуществляют путем измерения величин Тр, Р и С и последую 3 141346щего расчета на основе значений этих величин средних во времени значений трех определякщих параметров. Расчет производится в предположении, что средняя во времени температура торможения газа в контрольном сечении канала Тф = Т+. На основе значений Тф, Р и С рассчитывают также среднйе во времени значения плотности 10 торможения ф и .приведенной скорости 1 потока в контрольном сечении.Градуировку измерителей пульсаций параметров газовых потоков осуществляют на установившемся режиме работы данного устройства (во время распространения по потоку, движущемуся по каналу 5, продольных акустических импульсов). При этом в контрольном сечении канала эталонным устройством 20 измеряют возмущения одного из пара метров потока и на основе этого по известным зависимостям рассчитывают измеряемые в том же сечении градуируемым устройством возмущения другого 25 параметра, возникающие в моменты прохождения через сечение акустических импульсов.Регулирование интенсивности и фор,мы генерируемых акустических импуль О сов осуществляют путем изменения напряжения питания электродвигателя 7, а следовательно, и частоты вращения его вала путем перемещения электродвигателя вдоль его оси с соответст 35 вукщим изменением зазора д между плоскостью лопасти 8 и плоскостью входа в канал 5 и путем примененияв крыпьчатке сменных лопастей с различными центральными углами.40Формула изобретения1. Устройство для градуировки измерителей пульсаций давления, скорос-ти,. плотности и температуры газового потока, содержащее нагнетатель, подг4.ключенный к входу резервуара высокого давления, резервуар низкого давления, соединяющий резервуары трубопровод с гнездами для установки градуируемых и образцовых измерителей, концы которого введены в резервуары, генератор нестационарных возмущений потока в виде крыпьчатки с приводом для вращения, причем ось крыльчатки расположена параллельно оси трубопровода, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем генерирования продольных акустических импульсов в малотурбулентном и одномерном дозвуковом потоке, оно снабжено сетками, установленными на входе в резервуа-. ры, трубопровод выполнен прямолинейным длиной 1 = (100-200)й, где й - диаметр трубопровода, входная часть трубопровода, размещенная в резервуаре высокого давления, имеет лемнискатный вход, а гнезда для измерителей размещены на расстоянии не менее 0,25 1 от концов трубопровода, причем крыльчатка выполнена в виде одиночной плоской лопасти, имекицей форму кольцевого сектора, и установлена в резервуаре высокого давления перед входом трубопровода с воэможностью его перекрытия.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью/ плавного регулирования интенсивности и формы генерируемых импульсов, привод крыльчатки снабжен регулятором частоты вращения и установлен с воэможностью перемещения вдоль оси вра" щения крыльчатки.3. Устройство по п.1о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью, дискретного регулирования интенсивности и формы импульсов, крыпьчатка снабжена набором сменных лопастей с различными центральными углами кольцевых секторов.1413462 Фиг, 2 Составитель А.СоколовскийТехред М.Ходанич Корректор В.Романенко 847 Т одписно комитета ССС Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная едактор М.Кел аказ 3773/43 ВНИИПИ Государственн по делам иэобрете13035, Москва, Ж, Р и открытии кая наб., д, 45