SU1511620A2 - Стенд дл испытани турбокомпрессора двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить достоверность путем приближени  условий испытани  к реальным при использовании в качестве регулируемого привода двигател  внутреннего сгорани . Продукты сгорани  двигател  2 и воздух технологического компрессора 1 перемешиваютс  в смесителе (С) 12 и подаютс  в турбину (Т) 6 исследуемого турбокомпрессора. Регулируемым дросселем 10, установленным перед С 12, и вращающейс  заслонкой 8, установленной в отводном патрубке 7 между С 12 и входом в Т 6, создаютс  необходимые параметры рабочего тела на входе в Т 6. 1 ил.

Description

(Л

СП

гч

31511

Изобретение относитс  к испытани м лопаточных машин, в частности турбокомпрессоров наддува двигателей внутреннего сгорани , и может найти применение при испытании турбин и компрессоров в общем и энергетическом машиностроении.

Цель изобретени  - повышение достоверности испытани  путем прибли- жени  условий испытани  к реальным при использовании в качестве регулируемого привода двигател  внутреннего сгорани .

На чертеже изображена схема пред- лагаемого стенда

Стенд содержит технологический компрессор 1 с регулируемым приводом вьтолненным в виде двигател  2 внутреннего сгорани . Технологический компрессор 1 с помощью входной магистрали 3 соединен с выходом компрессора 4, а с помощью выходной магистрали 5 - со входом турбины 6 испытуемого турбокомпрессора Выходна  ма- гистраль 5 снабжена отводным патрубком 7 с устройством дл  создани  пульсирующего потока газа, выполненным в виде вращающейс  заслонки 8 с приводом 9. В выходной магистрали 5 установлен регулируемый дроссель 10 с механизмом 11 управлени  и струйный смеситель 12, расположенный между регулируемым дросселем 10 и отводным патрубком 7. Пассивный канал смесител  13 трубопроводом 14 соединен с выпускным коллектором 15 двигател  2 внутреннего сгорани .

Струйный смеситель 12 потоков газ и воздуха, выполненный в виде эжекто ра, содержит активньп канал 16, который через регулируемый дроссель 10 соединен с выходом технологического компрессора 1с

Стенд работает следующим образом, При запуске полностью открывают регулируемьш дроссель 10, с помощью привода 9 устанавливают заслонку 8 в закрытое положение, и отводной патрубок 7 разобщают с выходной магистра- лью 5. Запускают двигатель 2 внутреннего сгорани  и прогревают его на малых оборотах с

После прогрева двигател  2 увеличивают его оборотьТ, а следовательно, и обороты технологического компрессора 1. При этом воздух по входной магистрали 3 через компрессор 4 поступает на вход технологического ком

прессора 1. В технологическом компрессоре 1 воздух сжимаетс , в результате чего давление и температура воздуха на выходе из компрессора увели- чиваетс . Давление Р и температура Т j на выходе из технологического компрессора 1 св заны с давлением Р-рц и температурой Т-гк на входе (на выходе из компрессора 4 турбокомпрессора) известными из термодинамики соотношени ми

РК РТК-П„

Т Т П к тк к

fizl п

где П - степень повьщ1ени  давлени  стендового компрессора ( вл етс  функцией оборотов); п - показатель политропы сжати  (дл  адиабатного процесса ,4).

При запуске и 1., где Р и TO - параметры воздуха на входе в компрессор 4 турбокомпрессора.

Воздух с повышенным давлением и температурой после выхода из технологического компрессора 1 поступает через регулируемый дроссель 10 в активный канал 16 струйного смесител  12. В струйном смесителе 12 воздух и отработавшие газы перемешиваютс  и по выходной магистрали 5 поступают на вход в турбину 6 турбокомпрессора, где рас1иир ютс  и совершают работу. Ротор турбокомпрессора приходит во вращение. По мере повьш1ени  частоты вращени  ротора турбокомпрессора устанавливают обороты двигател  2 внутреннего сгорани  таким, чтобы температура газа на выходе из смесител  12 (на входе в турбину 6) соответст- вовала заданной по услови м испытани . При этом с помощью механизма 11 управлени  регулируемый дроссель 10 прикрывают до получени  заданных по услови м испытаний оборотов ротора турбокомпрессора. Затем с помощью системы управлени  двигателем 2 внутреннего сгорани ,- служащего дл  привода технологического компрессора 1, механизм 11 управлени  регулируемого дроссел  10 и приводом 9 вращающейс  заслонки 8 устанавливают заданную программой испытани  цикличность изменени  параметров на входе в турбину 6.

При воссоздании наиболее т желых режимвв работы турбокомпрессора, к которым относитс  циклическое повторение резкого перехода от холостого хода до максимальной нагрузки и обратно , циклически измен ют частоту вращени  двигател  2 внутреннего сгорани , служащего дл  привода технологического компрессора 1, и проходное сечение регулируемого дроссел  10. При этом температура и давление на входе в турбину циклически измен етс  .

При ускоренных ресурсных испытани х с целью обеспечени  циклических динамических перегрузок и термических ударов измен ют периодически частоту вращени  двигател  2 внутреннего сгорани  и проходное сечение регулируемого дроссел  10 от минимальных до максимальных. При максимальной частоте вращени  двигател  2 внутреннего сгорани  открывают полностью регулируемый дроссель 10, при этом давление и температура на входе в турбину 6 будут максимальными, а при мни- мальной частоте вращени  двигател  2 внутреннего сгорани  прикрывают ре- гулируемьй дроссель 10, при этом давление и температура на входе в турбину 6 будут минимальными. Дл  создани  колебаний давлени  газа, имитирующих выхлоп цилиндров двигател , включают привод 9 вращающейс  заслонки 8.

При этих услови х создаютс  динамические перегрузки и термические удары, превышающие эксплуатационные уровни. При любой цикличности изменени  параметров обеспечиваетс  син

хронность изменени  температуры и давлени  на входе в турбину 6 в соответствии с заданной циклограммой испытани . При ускоренных ресурсных испытани х турбокомпрессора при максимальных оборотах двигател  2 внутреннего сгорани  технологического компрессора 1 увеличивают давление на входе в турбину 6 путем увеличени  проходного сечени  регулируемого дроссел  10, а при минимальной частоте вращени  двигател  2 внутреннего сгорани  понижают давление пе- ред -турбиной 6 путем уменьшени  проходного сечени  регулируемого.дроссел  10. При этом создаютс  динамические перегрузки и термические удары на рабочее колесо турбины 6 и компрессора 4 испытуемого турбокомпрессора, превосход щие эксплуатационные уровни.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стенд дл  испытани  турбокомпрессора двигател  внутреннего сгорани  по авт. св. № 1239545, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности путем приближени  условий испытани  к реальным при использовании в качестве регулируемого привода двигател  внутреннего сгорани , он снабжен струйным смесителем, установленным между регулируемым дросселем и отводным патрубком, причем активный канал смесител  соединен с выходом техйологического компрессора , а пассивный канал - с выпускным коллектором двигател  внут- реннего сгорани .