RU2008643C1

RU2008643C1 - Test facility for power units

Info

Publication number: RU2008643C1
Authority: RU
Inventors: О.Д. Габриель; В.Н. Худяков; А.А. Петропавлов; И.А. Ширин; Н.П. Ушков
Original assignee: Научно-производственное объединение энергетического машиностроения им.акад.В.Л.Глушко
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: for testing power unit 2 whose capacity is lower main capacity additional tunnel is provided for gas tunnel 3; additional tunnel is built up of separate parts: converging tube 5, cylindrical part 6, and diffuser 7. Each separate section is provided with self-contained cooling system. Additional tunnel is secured in position by means of diaphragm 11 and mounted on movable supports 12. During tests of power unit additional tunnel and power unit assembly functions as ejector and creates vacuum in high-pressure chamber 1. EFFECT: additional tunnel reduces gas speed to subsonic value and recovers static pressure. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано на предприятиях, занимающихся стендовыми испытаниями энергетических установок. The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used at enterprises engaged in bench testing of power plants.

Известен стенд для испытания энергетических установок, содержащий газодинамическую трубу и лоток с водой [1] . A known bench for testing power plants containing a gasdynamic tube and a tray of water [1].

Недостатком стенда является загрязнение окружающей среды продуктами сгорания. The disadvantage of the stand is environmental pollution by combustion products.

Наиболее близким к изобретению является стенд для испытания энергетических установок, включающий барокамеру, газодинамическую трубу с системой охлаждения, газодинамический тракт, гидрогаситель продуктов сгорания и трубу рассеивания [2] . Closest to the invention is a test bench for power plants, including a pressure chamber, a gasdynamic pipe with a cooling system, a gasdynamic path, a gas quencher of combustion products and a dispersion pipe [2].

Недостатком стенда является то, что для испытания энергетических установок других мощностей необходимо строить новые стенды. The disadvantage of the stand is that to test the power plants of other capacities it is necessary to build new stands.

Целью изобретения является расширение диапазона мощностей энергетических установок при испытаниях на одном стенде, т. е. придание стенду универсальности. The aim of the invention is to expand the range of power of power plants when tested on a single stand, that is, to make the stand universal.

Указанная цель достигается тем, что стенд снабжен дополнительной газодинамической трубой, устанавливаемой в полость основной трубы при проведении испытаний энергетических установок меньшей мощности. Дополнительная труба имеет разъемные соединения между секциями конфузора, цилиндрической части и диффузора. Дополнительная труба в основной крепится неподвижно через кольцевую диафрагму, остальная часть устанавливается на подвижных опорах. Каждая составная часть дополнительной газодинамической трубы изменяет автономную систему охлаждения. Для предотвращения разрушения внутренней поверхности в местах стыка она выполнена ступенчато расширяющейся. This goal is achieved by the fact that the stand is equipped with an additional gas-dynamic pipe installed in the cavity of the main pipe when testing power plants of lower power. The additional pipe has detachable connections between the sections of the confuser, the cylindrical part and the diffuser. The additional pipe in the main one is fixed motionless through the annular diaphragm, the rest is mounted on movable supports. Each component of an additional gas-dynamic tube changes an autonomous cooling system. To prevent the destruction of the inner surface at the joints, it is made stepwise expanding.

Использование указанной совокупности отличительных признаков в других технологических решениях не выявлено, следовательно, изобретение отвечает критерию "существенные отличия". The use of this set of distinctive features in other technological solutions is not identified, therefore, the invention meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 представлен общий вид, стенда; на фиг. 2 - дополнительная газодинамическая труба со ступенчатой внутренней поверхностью; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a general view of the stand; in FIG. 2 - additional gas-dynamic pipe with a stepped inner surface; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 1.

Предлагаемый стенд для испытания энергетических установок содержит барокамеру 1 с расположенной в ней энергетической установкой 2, основную газодинамическую трубу 3, газодинамический тракт 4, дополнительную газодинамическую трубу, включающую конфузор 5, цилиндрическую часть 6, диффузор 7. Автономные системы охлаждения дополнительной трубы содержат входной коллектор 8, выходной коллектор 9 и каналы охлаждения 10. Закреплена дополнительная труба кольцевой диафрагмой 11 и установлена на подвижных опорах 12. Секции соединяются посредством фланцевых соединений 13. The proposed test bench for power plants contains a pressure chamber 1 with a power plant 2 located therein, a main gas-dynamic tube 3, a gas-dynamic path 4, an additional gas-dynamic tube, including a confuser 5, a cylindrical part 6, a diffuser 7. Autonomous cooling systems of the additional pipe contain an inlet manifold 8 , the output manifold 9 and cooling channels 10. An additional pipe is fixed with an annular diaphragm 11 and mounted on movable supports 12. The sections are connected by means of a flange target compounds 13.

Предлагаемый стенд работает следующим образом. The proposed stand works as follows.

Для испытания партии энергетических установок, отличающихся по мощности от основных установок, для которых был проектирован и смонтирован стенд, устанавливается во внутреннюю полость дополнительная газодинамическая труба. Дополнительная труба устанавливается посекционно, начиная с диффузора 7, затем цилиндрическая часть 6 и конфузор 5, которые соединяются посредством фланцевых соединений 13. Система охлаждения всех частей сообщаются через коллекторы 8 и 9, причем входные коллекторы 9 сообщены с входными коллекторами 8 через каналы 10. Подвод охлаждающей жидкости осуществляется во входной коллектор 8 конфузора 5, а отвод осуществляется из выходного коллектора 9 диффузора 7. Дополнительная труба прикреплена неподвижно к основной трубе 3 через диафрагму 11, которая одновременно герметизирует полость, образованную основной трубой 3 и дополнительной газодинамической трубой, а выходная часть установлена на подвижных опорах 12, позволяющих перемещаться при температурных расширениях. To test a batch of power plants that differ in power from the main plants for which the stand was designed and mounted, an additional gas-dynamic tube is installed in the internal cavity. An additional pipe is installed in sections, starting from the diffuser 7, then the cylindrical part 6 and the confuser 5, which are connected by means of flange connections 13. The cooling system of all parts is communicated through the manifolds 8 and 9, and the input manifolds 9 are connected to the input manifolds 8 through channels 10. Supply coolant is carried in the inlet manifold 8 of the confuser 5, and the outlet is carried out from the outlet manifold 9 of the diffuser 7. The additional pipe is fixedly attached to the main pipe 3 through the diaphragm 11, which at the same time it seals the cavity formed by the main pipe 3 and the additional gas-dynamic pipe, and the output part is mounted on movable supports 12, which allow moving with thermal expansions.

При испытаниях энергетической установки 2, закрепленной в барокамере 1, поток выхлопного газа направлен в конфузор 5 дополнительной газодинамической трубы. Система энергетическая установка 2 - дополнительная газодинамическая труба представляет собой эжектор, который создает разрежение в барокамере 1. Дополнительная труба восстанавливает статическое давление газа и снижает его скорость от сверхзвуковой до дозвуковой в диффузоре 7. Вода, протекая по системе охлаждения, отводит тепло со стенок каналов 10. When testing the power plant 2, mounted in a pressure chamber 1, the exhaust gas flow is directed to the confuser 5 of an additional gas-dynamic pipe. Power plant system 2 - the additional gas-dynamic tube is an ejector that creates a vacuum in the pressure chamber 1. The additional pipe restores the gas static pressure and reduces its speed from supersonic to subsonic in the diffuser 7. Water flowing through the cooling system removes heat from the channel walls 10 .

Для предотвращения размыва (разрушения) стыков высокотемпературным потоком диаметр входа цилиндрического и диффузорного участков дополнительной трубы выполнен большим диаметра предыдущего участка по направлению движения выхлопных газов. To prevent erosion (destruction) of the joints by high-temperature flow, the inlet diameter of the cylindrical and diffuser sections of the additional pipe is made larger than the diameter of the previous section in the direction of movement of the exhaust gases.

Эффективность использования предлагаемого стенда универсального типа для испытаний энергетических установок подтверждается расчетами. Такой стенд имеет высокий коэффициент загрузки, а также отпадает необходимость строительства стенда для испытаний энергетических установок меньшей мощности относительно основной. (56) 2. Испытания жидкостных ракетных двигателей. /Под ред. В. Я. Левина, М. : Машиностроение, 1981, с. 116-118. The efficiency of using the proposed universal type bench for testing power plants is confirmed by calculations. Such a bench has a high load factor, and there is no need to build a bench for testing power plants of lower power relative to the main one. (56) 2. Testing liquid rocket engines. / Ed. V. Ya. Levin, M.: Mechanical Engineering, 1981, p. 116-118.

2. Lournal of Spacecraft and Rockets, m. 3, N 3, 1966. 2. Lournal of Spacecraft and Rockets, m. 3, N 3, 1966.

Claims

1. A STAND FOR TESTING POWER INSTALLATIONS, comprising a pressure chamber with a test installation located in it, the output of which is connected to the inlet of a cooled gas-dynamic pipe having consecutively connected confuser, cylindrical and diffuser sections, characterized in that it is equipped with an additional gas-pipe-cooling cooling system having sequentially located confuser, cylindrical and diffuser sections and the annular diaphragm located in the cavity of the main gas-dynamic pipe, by means of which the confuser section of the additional gas-dynamic pipe is rigidly fixed at the inlet of the main pipe, and by movable supports on which the cylindrical and diffuser sections of the additional pipe are installed.

2. The stand according to claim 1, characterized in that the cooling system of the additional pipe is made in the form of three autonomous units with inlet and outlet manifolds interconnected by means of cooled channels.

3. The stand according to paragraphs 1 and 2, characterized in that the diameter of the inlet of the cylindrical and diffuser sections of the additional pipe is made large diameter of the previous section in the direction of movement of the exhaust gases.