RU184037U1 - High temperature, high speed rotary valve - Google Patents

High temperature, high speed rotary valve Download PDF

Info

Publication number
RU184037U1
RU184037U1 RU2018125788U RU2018125788U RU184037U1 RU 184037 U1 RU184037 U1 RU 184037U1 RU 2018125788 U RU2018125788 U RU 2018125788U RU 2018125788 U RU2018125788 U RU 2018125788U RU 184037 U1 RU184037 U1 RU 184037U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
holes
pressure
temperature chamber
working fluid
Prior art date
Application number
RU2018125788U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Асгат Гатьятович Гимадиев
Антон Николаевич Коропецкий
Евгения Сергеевна Дягилева
Николай Дмитриевич Быстров
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева"
Priority to RU2018125788U priority Critical patent/RU184037U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU184037U1 publication Critical patent/RU184037U1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области генерации колебаний рабочей среды и может найти применение для испытания и тарировки средств измерения давления, например акустических зондов для измерения пульсаций давления в камерах сгорания газотурбинных двигателей (ГТД).Предлагаемое устройство позволяет генерировать высокоамплитудные колебания рабочего тела (какого-либо газа или воздуха) относительно среднего давления в рабочей камере за счет применения разделенных коллекторов подвода и отвода рабочего тела, рабочее тело из которых за счет низкого гидравлического сопротивления втекает в рабочую камеру и вытекает из нее при вращении модулирующего диска ротора, приводимого во вращение высокоскоростным электродвигателем. При этом возникают значительные динамические расходы рабочего тела, приводящие к высокоамплитудным пульсациям давления. За счет применения экспоненциального насадка амплитуды колебаний давления дополнительно усиливаются в испытательной камере, где осуществляется высокотемпературный подогрев рабочего тела электронагревателем.Испытательная камера снабжена высокоточным контрольным датчиком, с помощью которого может осуществляться динамическая калибровка средств измерения давления.The invention relates to the field of generation of oscillations of the working medium and can be used for testing and calibrating pressure measuring instruments, for example, acoustic probes for measuring pressure pulsations in the combustion chambers of gas turbine engines. The proposed device allows generating high-amplitude oscillations of the working fluid (any gas or air) relative to the average pressure in the working chamber due to the use of separate collectors for supplying and discharging the working fluid, the working fluid of which is due to a small hydraulic resistance flows into the working chamber and flows out of it during rotation of the modulating disk of the rotor, driven into rotation by a high-speed electric motor. In this case, significant dynamic flow rates of the working fluid arise, leading to high-amplitude pressure pulsations. Due to the use of an exponential nozzle, the amplitudes of the pressure fluctuations are additionally amplified in the test chamber, where high-temperature heating of the working fluid by an electric heater is carried out. The test chamber is equipped with a high-precision control sensor, with which dynamic calibration of pressure measuring instruments can be carried out.

Description

Полезная модель относится к области генерации колебаний рабочей среды и может найти применение для испытания и тарировки средств измерения давления, например акустических зондов для измерения пульсаций давления в камерах сгорания газотурбинных двигателей (ГТД).The utility model relates to the field of generating oscillations of the working medium and can be used for testing and calibrating pressure measuring instruments, for example, acoustic probes for measuring pressure pulsations in the combustion chambers of gas turbine engines (GTE).

Давление является одним из основных параметров двигателя, на долю которого приходится 25…30% от объема всех измеряемых параметров. При доводке газотурбинных двигателей важно иметь достоверную информацию о происходящих в камере сгорания динамических процессах, в частности пульсациях давления, которые возникают при нестационарном и вибрационном горениях.Pressure is one of the main parameters of the engine, which accounts for 25 ... 30% of the volume of all measured parameters. When refining gas turbine engines, it is important to have reliable information about the dynamic processes occurring in the combustion chamber, in particular pressure pulsations that occur during unsteady and vibrational combustion.

Поскольку высокоточные датчики давления не работоспособны при высоких температурах, вибрациях, наличия взвешенных частиц в продуктах сгорания, они подключаются к камере сгорания посредством зонда с подводящим каналом и акустическим корректирующим элементом. Зонд пульсаций давления перед установкой на двигатель должен пройти предварительно динамическую калибровку в условиях, близких к эксплуатационным, то есть при соответствующих температурах, уровнях среднего давления, амплитудах и частотах колебаний давления. Такая процедура связана с тем, что погрешность зонда определяется не только точностью датчика, но параметрами подводящего канала и акустического корректирующего элемента. Поэтому перед измерением пульсаций давления в камере сгорания необходимо иметь его калибровочную характеристику в виде амплитудно-частотной характеристики, представляющей собой зависимость отношения амплитуд колебаний давления, определенных по показаниям датчика зонда и эталонного датчика от частоты колебаний. Для определения калибровочной характеристики зонда пульсаций давления используется специальные устройства - высокотемпературные генераторы колебаний давления.Since high-precision pressure sensors are not operable at high temperatures, vibrations, and the presence of suspended particles in the combustion products, they are connected to the combustion chamber by means of a probe with a supply channel and an acoustic correction element. The pressure pulsation probe, before being installed on the engine, must undergo a preliminary dynamic calibration under conditions close to operational, that is, at appropriate temperatures, average pressure levels, amplitudes and frequencies of pressure fluctuations. This procedure is due to the fact that the probe error is determined not only by the accuracy of the sensor, but by the parameters of the supply channel and the acoustic correction element. Therefore, before measuring the pressure pulsations in the combustion chamber, it is necessary to have its calibration characteristic in the form of an amplitude-frequency characteristic, which is the dependence of the ratio of the amplitudes of the pressure fluctuations determined by the readings of the probe sensor and the reference sensor on the oscillation frequency. To determine the calibration characteristics of the pressure pulsation probe, special devices are used - high-temperature generators of pressure fluctuations.

Одним из немногим реализованных устройств для генерации пульсаций давлений является генератор колебаний, созданный в ЦИАМ, содержащий рабочую камеру, к которой подключаются эталонный и испытуемый датчики, а колебания давления создаются за счет вращающегося диска сирены, перекрывающего по синусоидальному закону площади отверстий сброса газа из камеры [Фурлетов, В.И. Определение частотной характеристики измерительной системы «датчик колебаний давления-волновод» при повышенных параметрах газа / В.И. Фурлетов, А.Н. Дубовицкий, Г.С. Ханян // Развитие средств и методов испытаний авиационных двигателей (Сборник статей). Колл. авторов - М.: ЦИАМ, 2010. - 252 с.].One of the few implemented devices for generating pressure pulsations is the oscillation generator created in CIAM, containing a working chamber, to which the reference and test sensors are connected, and pressure fluctuations are created due to a rotating siren disk, which overlaps the area of the gas discharge openings from the chamber according to a sinusoidal law [ Furletov, V.I. Determination of the frequency response of the measuring system "pressure fluctuation sensor-waveguide" with increased gas parameters / V.I. Furletov, A.N. Dubovitsky, G.S. Hanyan // Development of tools and methods for testing aircraft engines (Collection of articles). Call authors - M .: TsIAM, 2010. - 252 p.].

Однако данное устройство не способно создавать пульсации давления газа с температурой выше 100°С, в то время как в камере сгорания двигателя температура газа больше 1000°С. К тому же уровень создаваемых на установке ЦИАМ амплитуд пульсаций давления на порядок ниже амплитуд давления, возникающих в камере сгорания двигателя при вибрационном горении.However, this device is not able to create pulsations of gas pressure with a temperature above 100 ° C, while in the combustion chamber of the engine the gas temperature is greater than 1000 ° C. In addition, the level of the pressure pulsation amplitudes created at the TsIAM installation is an order of magnitude lower than the pressure amplitudes arising in the combustion chamber of the engine during vibrational combustion.

Известно устройство, содержащее рабочую камеру, внутри которой располагается нагревательный элемент, к которой подключаются температурный датчик, контрольный и испытуемый датчики давления. Колебания давления создаются с помощью диска сирены с отверстиями, по мере вращения которого перекрываются отверстия сброса газа из рабочей камеры [Патент на полезную модель «Устройство для динамической тарировки пневматических датчиков давления РФ №157068; получен 27.11.2015»]. Недостатком данного устройства, также, как и генератора ЦИАМ, является его неспособность создавать высокоамплитудные колебания давления из-за ограниченности пропускной способности перекрываемого диском сирены отверстия отвода газа.A device is known that contains a working chamber, inside of which there is a heating element, to which a temperature sensor, a control and test pressure sensors are connected. Pressure fluctuations are created using a siren disk with holes, as the rotation of which overlaps the gas discharge holes from the working chamber [Utility Model Patent “Device for dynamic calibration of pneumatic pressure sensors of the Russian Federation No. 157068; received on 11.27.2015 "]. The disadvantage of this device, as well as the TsIAM generator, is its inability to create high-amplitude pressure fluctuations due to the limited throughput of the gas outlet openings blocked by the siren disk.

Наиболее близким по технической сущности является высокотемпературный, высокоскоростной ротационный клапан, содержащий корпус, в высокотемпературной камере которого размещен диск, соединенный валом на подшипниках посредством муфты с валом электродвигателя, к высокотемпературной камере присоединены патрубки подвода газа и отвода газа, на периферии диска равномерно по окружности выполнен ряд осевых отверстий с шагом равным их диаметру, к высокотемпературной камере присоединены патрубки подвода газа и отвода газа, примыкающие с небольшим зазором к отверстиям в диске [Патент США «Высокотемпературный, высокоскоростной ротационный клапан US 5913329 А опубл. 10.02.1976»].The closest in technical essence is a high-temperature, high-speed rotary valve containing a housing, in the high-temperature chamber of which a disk is placed, connected by a shaft on bearings by means of a coupling with a motor shaft, gas supply and gas outlet pipes are connected to the high-temperature chamber, uniformly made around the circumference of the disk a series of axial holes in increments equal to their diameter, gas supply and gas outlet pipes adjacent to the small side are connected to the high-temperature chamber a larger gap to the holes in the disk [US Patent "High-temperature, high-speed rotary valve US 5913329 A publ. 02/10/1976 ”].

Недостатком данной конструкции, принятой в качестве прототипа, является низкая температура в так называемой высокотемпературной камере (до 250°С), ограниченность диапазона частот возбуждаемых колебаний давления (до 100 Гц) и малые амплитуды колебаний давления из-за ограниченности пропускной способности перекрываемого диском сирены отверстийподвода и отвода газа.The disadvantage of this design, adopted as a prototype, is the low temperature in the so-called high-temperature chamber (up to 250 ° C), the limited frequency range of the excited pressure fluctuations (up to 100 Hz) and the small amplitude of the pressure fluctuations due to the limited capacity of the inlet openings blocked by the siren disk and gas outlet.

Целью изобретения является повышение амплитуды и частоты генерируемых колебаний давления, увеличение диапазона температуры газа за счет ряда конструктивных мероприятий.The aim of the invention is to increase the amplitude and frequency of the generated pressure fluctuations, increasing the temperature range of the gas due to a number of design measures.

Указанная цель достигается за счет того, что высокотемпературном, высокоскоростном ротационном клапане, содержащем корпус, в высокотемпературной камере которого размещен диск, соединенный валом на подшипниках посредством муфты с валом электродвигателя, к высокотемпературной камере присоединены патрубки подвода газа и отвода газа, отличающийся тем, что к высокотемпературной камере присоединен экспоненциальный насадок, обращенный к ней со стороны его большего диаметра, а со стороны меньшего диаметра насадок соединен с емкостью, в которой размещены контрольный датчик пульсаций давления, средство измерения давления, установленное с возможностью калибровки, и нагревательный элемент, при этом в высокотемпературной камере равномерно по окружности выполнены радиально два ряда отверстий подвода газа и отвода газа с шагами, равными двум диаметрам отверстий, причем отверстия подвода газа смещены по окружности на один диаметр относительно отверстий отвода газа и все эти отверстия охвачены кожухом, разделенным на две несвязанные полости, выполненные в виде коллектора подвода газа и коллектора отвода газа, примыкающие к соответствующим рядам отверстий, а сами коллекторы соединены соответственно с патрубками подвода газа и отвода газа, диск выполнен с цилиндрической обечайкой, в которой выполнены по окружности два ряда радиальных отверстий, выполненных аналогично отверстиям в корпусе и примыкающих соответственно к ним с небольшим зазором, площади проходных сечений патрубков подвода газа и отвода газа больше суммарной площади отверстий соответственно в рядах отверстий подвода и отвода газа в высокотемпературной камере.This goal is achieved due to the fact that a high-temperature, high-speed rotary valve containing a housing, in a high-temperature chamber of which a disk is connected, connected by a shaft on bearings by means of a coupling with a motor shaft, gas supply and gas outlet pipes are connected to the high-temperature chamber, characterized in that an exponential nozzle is attached to the high-temperature chamber, facing it from the side of its larger diameter, and from the side of the smaller diameter of the nozzles it is connected to a container in which The swarm contains a pressure pulsation control sensor, a pressure measuring device installed with the possibility of calibration, and a heating element, while in the high-temperature chamber, two rows of gas supply and gas outlet openings are radially uniformly circumferential with steps equal to two hole diameters, and gas supply openings displaced around the circumference by one diameter relative to the gas exhaust holes and all these holes are covered by a casing divided into two unconnected cavities made in the form of a collector and a gas and gas outlet manifold adjacent to the respective rows of holes, and the collectors themselves are connected respectively to the gas inlet and gas outlet pipes, the disk is made with a cylindrical shell in which two rows of radial holes are made around the circumference, made similar to the holes in the housing and adjacent respectively to them with a small gap, the area of the passage sections of the gas inlet and gas outlet pipes is larger than the total hole area in the rows of gas inlet and outlet holes in the high temperature, respectively -temperature chamber.

Устройство охарактеризовано следующими чертежами:The device is characterized by the following drawings:

На Фиг. 1 представлен общий вид высокотемпературного высокоскоростного роторного клапана в плане;In FIG. 1 is a perspective view of a high temperature high speed rotary valve;

на Фиг. 2 представлен Вид А, поясняющий характер взаимного расположения сквозных отверстий на роторе клапана.in FIG. Figure 2 is a view A illustrating the nature of the relative position of the through holes on the valve rotor.

На Фиг. 1 и Фиг. 2 схематически изображен предлагаемый высокотемпературный, высокоскоростной ротационный клапан для генерации колебаний рабочих сред (газа), содержащий корпус 1, в высокотемпературной камере 2 которого размещен диск 3, соединенный валом 4 на подшипниках 5 посредством муфты 6 с валом 7 электродвигателя 8, патрубки подвода газа 9 и отвода газа 10. К высокотемпературной камере 2 присоединен экспоненциальный насадок 11, обращенный к ней со стороны его большего диаметра 12, а со стороны меньшего диаметра 13 экспоненциальный насадок 11 соединен с емкостью 14, в которой размещены контрольный датчик пульсаций давления 15, калибруемое средство измерения давления 16, например, зонд пульсаций давления и нагревательный элемент 17 в виде теплоэлектронагревателя (ТЭНа). В высокотемпературной камере 2 равномерно по окружности выполнены два ряда радиальных отверстий подвода газа 18 и отвода газа 19 с шагами, равными двум диаметрам отверстий, причем отверстия подвода газа 18 смещены по окружности на один диаметр относительно отверстий отвода газа 19 и все эти отверстия охвачены кожухом 20, разделенным на две несвязанные полости, выполненные в виде коллектора подвода газа 21 и коллектора отвода газа 22, примыкающие к соответствующим рядам отверстий, а сами коллекторы 21 и 22 соединены с соответствующими патрубками подвода газа 9 и отвода газа 10. Диск 3 выполнен с цилиндрической обечайкой 23, в которой выполнены по окружности два ряда радиальных отверстий 24 и 25, выполненные аналогично отверстиям 18 и 19 в высокотемпературной камере 2 и примыкающих соответственно к ним с небольшим зазором. Площади проходных сечений патрубков подвода газа 9 и отвода газа 10 больше суммарной площади отверстий соответственно в рядах отверстий подвода газа 18 и отвода газа 19 в высокотемпературной камере 2.In FIG. 1 and FIG. 2 schematically shows the proposed high-temperature, high-speed rotary valve for generating oscillations of the working media (gas), comprising a housing 1, in the high-temperature chamber 2 of which a disk 3 is placed, connected by a shaft 4 on bearings 5 by means of a coupling 6 with a shaft 7 of an electric motor 8, gas supply pipes 9 and gas outlet 10. An exponential nozzle 11 is attached to the high-temperature chamber 2, facing it from the side of its larger diameter 12, and from the side of the smaller diameter 13, the exponential nozzle 11 is connected to the tank ju 14, which houses the control pressure pulsation sensor 15, calibrated pressure measuring device 16, for example, a pressure pulsation probe and a heating element 17 in the form of a heat electric heater (TENA). In the high-temperature chamber 2, two rows of radial holes for gas supply 18 and gas outlet 19 are made uniformly around the circumference with steps equal to two diameters of the holes, and the gas supply holes 18 are circumferentially displaced by one diameter relative to the gas outlet holes 19 and all these holes are covered by a casing 20 divided into two unconnected cavities made in the form of a gas supply manifold 21 and a gas exhaust manifold 22 adjacent to the corresponding rows of holes, and the collectors 21 and 22 themselves are connected to the corresponding nozzles dvoda gas 9 and the gas outlet 10. The disc 3 is formed with a cylindrical sidewall 23 in which are made two circumferential series of radial holes 24 and 25 formed similarly to the openings 18 and 19 in the high temperature chamber 2 and respectively adjacent thereto with a small clearance. The cross-sectional areas of the gas supply pipes 9 and the gas outlet 10 are larger than the total area of the holes in the rows of the gas supply holes 18 and the gas discharge 19 in the high-temperature chamber 2, respectively.

Принцип действия предлагаемого устройства, основан на периодическом одновременном открытии всех окон 18 в коллекторе 21 и соединении их со всеми окнами 24 в диске 3в течение времени τ=Тпер/2, где Тпер=60⋅/(Nотв⋅nдиск) - период генерируемых колебаний давления, c; nдиск - частота вращения диска, об/мин; Nотв=Dобеч/(2⋅dотв) - число отверстий 24 в обечайке 23 диска 5 в одном ряду; Dобеч - диаметр обечайки 23 диска 3, мм; dотв - диаметр отверстий 24 в диске 3, мм. По истечении времени τ, аналогично происходит соединение всех окон 19 в коллекторе 22 со всеми окнами 25 в диске 3. Таким образом, в высокотемпературной камере происходит попеременно то подвод газа, то отвод газа, что сопровождается изменением давления в ней с частотой генерации ƒген=1/Тпер, Гц.The operating principle of the device is based on a periodic simultaneous opening of all windows 18 in the manifold 21 and connecting them with all the windows 24 in the disc 3c for a time τ = T AC / 2, where T trans = 60⋅ / (N holes ⋅n disc) - period of generated pressure fluctuations, c; n disk - disk rotation frequency, rpm; N holes Obéché = D / (2⋅d holes) - number of disc apertures 24 in shell 23 May in one row; D shell - the diameter of the shell 23 of the disk 3, mm; holes d - diameter of the holes 24 in the disk 3 mm. After the time τ has elapsed, all the windows 19 in the collector 22 are connected in a similar way with all the windows 25 in the disk 3. Thus, in the high-temperature chamber, gas is alternately introduced, then gas is removed, which is accompanied by a change in pressure in it with the generation frequency ƒ gene = 1 / T lane , Hz.

Выбор параметров диска и отверстий производится следующим образом. Если наибольшая частота генерации задана, например ƒген=4000 Гц, то при заданных dотв=8 мм и Dобеч=160 мм можно определить число отверстий

Figure 00000001
и требуемую частоту вращения диска
Figure 00000002
При этом площади проходных сечений патрубков 9 и 10Sпатр должны быть больше суммарной площади отверстий в одном ряду, то есть
Figure 00000003
что соответствует диаметру их отверстия
Figure 00000004
Для рассмотренного примера диаметр патрубков будет равен dпатр≥
Figure 00000005
=31,6 мм. Ввысокотемпературном, высокоскоростном ротационном клапане предлагаемой конструкции амплитуда колебаний давления в высокотемпературной камере будет близка к половине разницы давлений давлений в патрубках подвода и отвода газ. Например, если давление в патрубке подвода газа 20 кгс/см2, а в патрубке отвода газа 14 кгс/см2, то амплитуда колебаний давления в высокотемпературной камере будет примерно 3 кгс/см2 при среднем давлении 17 кгс/см2.The choice of disk and hole parameters is as follows. If the highest generation frequency is set, for example a gene ƒ = 4000 Hz, the holes for given d = 8 mm and D = 160 mm Obéché can determine the number of openings
Figure 00000001
and required disk speed
Figure 00000002
At the same time, the areas of the passage sections of the nozzles 9 and 10S of the cartridge must be greater than the total area of the holes in the same row, i.e.
Figure 00000003
which corresponds to the diameter of their hole
Figure 00000004
For the considered example, the diameter of the nozzles will be equal to d pat ≥
Figure 00000005
= 31.6 mm. In the high-temperature, high-speed rotary valve of the proposed design, the amplitude of the pressure fluctuations in the high-temperature chamber will be close to half the pressure difference in the gas supply and exhaust pipes. For example, if the pressure in the gas supply pipe is 20 kgf / cm 2 and the gas discharge pipe is 14 kgf / cm 2 , then the amplitude of the pressure fluctuations in the high-temperature chamber will be about 3 kgf / cm 2 with an average pressure of 17 kgf / cm 2 .

Дополнительное усиление колебаний давления достигается за счет присоединения экспоненциального насадка к высокотемпературной камере. При этом коэффициент усиления колебаний давления в полости с испытуемым средством измерения давления определяется отношением большого диаметра к малому диаметру насадка по его концам, то есть, если большой диаметр равен диаметру обечайки 160 мм, а малого диаметра 40 мм, то коэффициент усиления буде равен четырем.Additional amplification of pressure fluctuations is achieved by attaching an exponential nozzle to a high-temperature chamber. In this case, the coefficient of amplification of pressure fluctuations in the cavity with the test means for measuring pressure is determined by the ratio of the large diameter to the small diameter of the nozzle at its ends, that is, if the large diameter is equal to the diameter of the shell 160 mm, and the small diameter is 40 mm, then the gain will be four.

Для реализации аналогичных условий генерирования колебаний давления в устройстве прототипе понадобился бы диск с десятью отверстиями диаметром 31,6 мм, что привело бы к существенному увеличению его размеров и дополнительными требованиями по его динамической балансировке при частоте вращения его ротора 24000 об/мин или реализации колебаний давления только в области низких частот.To implement similar conditions for generating pressure fluctuations in the prototype device, a disk with ten holes with a diameter of 31.6 mm would be necessary, which would lead to a significant increase in its size and additional requirements for its dynamic balancing at a rotational speed of its rotor of 24,000 rpm or the implementation of pressure fluctuations only at low frequencies.

Увеличение температуры газа обеспечивается за счет отдаления рабочей испытательной зоны от высокотемпературной камеры и размещением в этой зоне электрического нагревательного элемента. При этом исключается нагрев вращающего диска, подшипников привода и других корпусных элементов до высоких температур, что повышает надежность высокотемпературного, высокоскоростного ротационного клапана.The increase in gas temperature is provided due to the remoteness of the working test zone from the high-temperature chamber and the placement of an electric heating element in this zone. This eliminates the heating of the rotary disk, drive bearings and other housing elements to high temperatures, which increases the reliability of the high-temperature, high-speed rotary valve.

Таким образом предлагаемый авторами высокотемпературный, высокоскоростной ротационный клапан обладает существенными отличиями от прототипа, позволяющими генерировать колебания давления до высоких частот (4000 Гц) с большими амплитудами (до 3 кгс/см2) и условиями по температуре газа, близкими к наблюдающимся в камере сгорания газотурбинного двигателя (более 1000°С.Thus, the high-temperature, high-speed rotary valve proposed by the authors has significant differences from the prototype, allowing to generate pressure fluctuations up to high frequencies (4000 Hz) with large amplitudes (up to 3 kgf / cm 2 ) and gas temperature conditions close to those observed in the gas turbine combustion chamber engine (more than 1000 ° С.

Claims (1)

Высокотемпературный высокоскоростной ротационный клапан, содержащий корпус, в высокотемпературной камере которого размещен диск, соединенный валом на подшипниках посредством муфты с валом электродвигателя, к высокотемпературной камере присоединены патрубки подвода газа и отвода газа, отличающийся тем, что к высокотемпературной камере присоединен экспоненциальный насадок, обращенный к ней со стороны его большего диаметра, а со стороны меньшего диаметра насадок соединен с емкостью, в которой размещены контрольный датчик пульсаций давления, средство измерения давления, установленное с возможностью калибровки, и нагревательный элемент, при этом в высокотемпературной камере равномерно по окружности выполнены радиально два ряда отверстий подвода газа и отвода газа с шагами, равными двум диаметрам отверстий, причем отверстия подвода газа смещены по окружности на один диаметр относительно отверстий отвода газа и все эти отверстия охвачены кожухом, разделенным на две несвязанные полости, выполненные в виде коллектора подвода газа и коллектора отвода газа, примыкающие к соответствующим рядам отверстий, а сами коллекторы соединены соответственно с патрубками подвода газа и отвода газа, диск выполнен с цилиндрической обечайкой, в которой выполнены по окружности два ряда радиальных отверстий, выполненных аналогично отверстиям в корпусе и примыкающих соответственно к ним с небольшим зазором, площади проходных сечений патрубков подвода газа и отвода газа больше суммарной площади отверстий соответственно в рядах отверстий подвода и отвода газа в высокотемпературной камере.A high-temperature, high-speed rotary valve, comprising a housing, in a high-temperature chamber of which a disk is mounted, connected by a shaft on bearings by means of a coupling with a motor shaft, gas supply and gas outlet pipes are connected to the high-temperature chamber, characterized in that an exponential nozzle is connected to the high-temperature chamber, facing it from the side of its larger diameter, and from the side of the smaller diameter of the nozzles it is connected to the tank in which the control pulsation sensor is located yes phenomena, a means of measuring pressure, installed with the possibility of calibration, and a heating element, while in the high-temperature chamber uniformly circumferentially made two rows of holes for supplying gas and gas outlet with steps equal to two diameters of the holes, and the gas supply holes are circumferentially displaced by one the diameter with respect to the gas exhaust openings and all these openings are covered by a casing divided into two unconnected cavities made in the form of a gas supply manifold and a gas exhaust manifold adjacent to the corresponding rows of holes, and the collectors themselves are connected respectively to the gas inlet and gas outlet pipes, the disk is made with a cylindrical shell, in which there are two rows of radial holes made around the circumference, made similar to the holes in the housing and adjacent to them with a small gap, the area of the passage sections the gas inlet and gas outlet pipes are larger than the total area of the holes, respectively, in the rows of the gas inlet and gas outlet openings in the high-temperature chamber.
RU2018125788U 2018-07-12 2018-07-12 High temperature, high speed rotary valve RU184037U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018125788U RU184037U1 (en) 2018-07-12 2018-07-12 High temperature, high speed rotary valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018125788U RU184037U1 (en) 2018-07-12 2018-07-12 High temperature, high speed rotary valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU184037U1 true RU184037U1 (en) 2018-10-12

Family

ID=63858793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018125788U RU184037U1 (en) 2018-07-12 2018-07-12 High temperature, high speed rotary valve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU184037U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU209423U1 (en) * 2021-04-05 2022-03-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" High-temperature acoustic generator with a magnetic coupling in an electric drive

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU708194A1 (en) * 1977-09-19 1980-01-05 Предприятие П/Я В-2504 Device for dynamic graduation of pressure transducers
US5913329A (en) * 1995-12-15 1999-06-22 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. High temperature, high speed rotary valve
US20040144431A1 (en) * 2003-01-29 2004-07-29 Joseph Yudovsky Rotary gas valve for pulsing a gas
RU157068U1 (en) * 2015-05-12 2015-11-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) DEVICE FOR DYNAMIC TARGING OF PNEUMATIC PRESSURE SENSORS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU708194A1 (en) * 1977-09-19 1980-01-05 Предприятие П/Я В-2504 Device for dynamic graduation of pressure transducers
US5913329A (en) * 1995-12-15 1999-06-22 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. High temperature, high speed rotary valve
US20040144431A1 (en) * 2003-01-29 2004-07-29 Joseph Yudovsky Rotary gas valve for pulsing a gas
RU157068U1 (en) * 2015-05-12 2015-11-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) DEVICE FOR DYNAMIC TARGING OF PNEUMATIC PRESSURE SENSORS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU209423U1 (en) * 2021-04-05 2022-03-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" High-temperature acoustic generator with a magnetic coupling in an electric drive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108444665B (en) Rotating blade excitation system and rotating blade vibration test system
US9746360B2 (en) Nonintrusive performance measurement of a gas turbine engine in real time
CN104359679B (en) Method for measuring micropore flow coefficient under rotating condition
RU184037U1 (en) High temperature, high speed rotary valve
CN105352736A (en) Test constant volume bomb controllable in turbulent flow intensity and position, and control method
EP2730749A2 (en) Apparatus and method for measuring gas flow through a rotary seal
RU2562361C1 (en) Cooling method of turbine work blade of gas-turbine engine
San Andrés et al. Leakage and Cavity Pressures in an Interlocking Labyrinth Gas Seal: Measurements vs. Predictions
Wu et al. Measurement of pressures and temperatures in a cover-plate pre-swirl system
US4948264A (en) Apparatus for indirectly determining the temperature of a fluid
Fan et al. Research on running status monitoring and rotating blade crack detection of large-scale centrifugal compressor based on blade tip timing technique
CN106092538A (en) A kind of for axial rotation hole discharge coefficient measure device and do not rotate method
CN106768710B (en) A kind of multistage brush seal test method
Mersinligil et al. First unsteady pressure measurements with a fast response cooled total pressure probe in high temperature gas turbine environments
US4523451A (en) Hydraulic proximity probe
CN102057263A (en) Method and device for detecting capacity changes in a fluid and turbine
US20170009598A1 (en) Method for monitoring a combustor
US20150268120A1 (en) Pressure-measuring device for measuring dynamic pressure and gas-turbine combustion chamber having pressure-measuring device
KR101185999B1 (en) Rake Module and Measuring Apparatus having the Same
RU209423U1 (en) High-temperature acoustic generator with a magnetic coupling in an electric drive
Romani et al. Detection of vaneless diffuser rotating stall by means of dynamic pressure sensors and acoustic measurements
RU2634511C1 (en) Method for determining dynamic stresses in blades of turbomachine working wheel
RU67713U1 (en) DEVICE FOR MEASURING GAS PRESSURE PULSATIONS
CN116952555B (en) Test device for gas turbine impeller component
RU2801254C1 (en) Method for determining temperature at turbine inlet for gas turbine engine using acoustics (options) and gas turbine engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20181105

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20210524