SU681343A2

SU681343A2 - Working portion of a pipe for conducting hydrodynamic tests

Info

Publication number: SU681343A2
Application number: SU782592719A
Authority: SU
Inventors: Леонид Иванович Мальцев
Original assignee: Институт теплофизики СО АН СССР
Priority date: 1978-03-20
Filing date: 1978-03-20
Publication date: 1979-08-25

Description

Изобретение относитс к экспериментальной гидромеханике. В основном авт. св. № 502271 описан рабочий участок трубы дл проведени гидродинамических -испытаний, включающий герметичную камеру с расположенным внутри проницаемым испытательным каналом, конфузор и установленный на выходе испытательного канала эжектор-диффузор , гидравлический контур, расположенный в герметичной камере вок пуг испытательного канала и соединенны г т с внешней магистралью . Течение на входе в диффузор (особенно при открытых и щелевых рабочих учас ках) носит неустойчивый характер. Результатом этой неустойчивости вл ютс пульсации давлени в испытательном канале , которьш при малых числах: Эйлера могут быть причиной преждевременной кавитации. Кроме того, при давлени х на выходе из диффузора пор дка атмосфе ного и вьшге возможный отрыв потока от стенок диффузора не позвол ет получить в испытательном канале за счет расшип рени потока статическое давление, близкое к давлению насыщенных паров. А это вынуждает как в замкнутых, так и в разомкнутых кавитационных трубах делать сливные баки герметически закрытыми и оснащать трубы системами контрол за давлением в слиьных баках, что существенно усложн ет конструкцию и эксплуатацию труб. Цель изобретени - повышение точности испытаний. Это достигаетс тем, что рабочий участок, включающий герметичную камеру с расположенным внутри проницаемым испытательным, каналом, конфузор и установленный на выходе иcпытafeльнoгa канала эжектор-диффузор, гидравлический контур, расположенный в герметичной камере вокруг испытательного канала и соединенный с внещней магистралью подачи жидкости, снабжен до1толн и тельной кольцевой камерой, переход щей в сопло, установленное на входе п 11н41фузор, иThis invention relates to experimental fluid mechanics. Basically auth. St. No. 502271 describes the working section of the pipe for conducting hydrodynamic tests, including a sealed chamber with a permeable test channel located inside, a confuser and an ejector-diffuser installed at the outlet of the test channel, a hydraulic circuit located in the sealed chamber of the test channel wok and connected to the external backbone. The flow at the entrance to the diffuser (especially with open and slotted working areas) is unstable. The result of this instability is pressure pulsations in the test channel, which at low numbers: Euler can cause premature cavitation. In addition, at pressures at the exit from the diffuser, the order of the atmosphere and the upper, the possible separation of the flow from the walls of the diffuser does not allow obtaining a static pressure in the test channel due to expansion of the flow, which is close to the pressure of saturated vapors. And this forces both in closed and open cavitation pipes to make the drain tanks hermetically closed and to equip the pipes with pressure control systems in the drain tanks, which significantly complicates the design and operation of the pipes. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the tests. This is achieved by the fact that the working section, which includes a sealed chamber with an internally permeable test channel, a confuser and an ejector-diffuser installed at the outlet of the test channel, is equipped with a hydraulic circuit located in an airtight chamber around the test channel and connected to an external liquid supply line, up to 1 t and a circular annular chamber moving into a nozzle installed at the inlet of n 11n41 fuser, and

соединенный с внешней магистралью подачи жидкостиconnected to the external fluid supply line

На чертеже схематические изображен рабочий участок трубы дл проведени гидродинамических испытаний.The schematic drawing shows a working section of a pipe for conducting hydrodynamic tests.

Рабочий участок включает Конфузор 1, герметичную камеру 2, содержащую испытательный канал 3 и гидравлический контур 4, внешнюю магистраль 5 подачи жидкости с вентилем 6, диффузор 7, дополнительную кольцевую камеру 8, переход щую в сопло 9, гидравлический контур 1 О, внешнюю магистраль 11 подачи жидкости с вентилем 12.The working section includes the Confusor 1, a sealed chamber 2, containing a test channel 3 and a hydraulic circuit 4, an external fluid supply line 5 with a valve 6, a diffuser 7, an additional annular chamber 8, passing into a nozzle 9, a hydraulic circuit 1 O, an external highway 11 fluid supply with valve 12.

Площадь выходнрго среза диффузора .7 выбирают по формулеThe area of the outlet cutoff diffuser .7 is chosen by the formula

S,( S, (

где - площадь поперечного сечени where is the cross-sectional area

рабочего участка;work area;

Рр - требуемое статическое давление в рабочем участке} Т - атмос рное давление; у - скорость потока в рабочемРр - required static pressure in the working area} T - atmospheric pressure; y is the flow rate in the worker

участке. plot.

Внутренн граница сопла 9 плавно сопр гаетс с диффузором. Радиус кривизны средней линии меридиального сечени сопла составл ет не менее 1О значений ширины кольца сопла.The inner border of the nozzle 9 smoothly mates with the diffuser. The radius of curvature of the nozzle meridian midline is at least 1 O of the nozzle ring width.

Стру жидкости, вытекающа из сопла 9, позвол ет регулировать положение отрыва потока от стенок диффузора, а, следовательно , и величину статического давлени в рабочем участке. Если импульс струи достаточно велик, причем скорость истечени струи в 1,5-2 раза превьпиает скорость патока в рабочем участке, то отрыва потока от диффузора не происходит вплоть до выходного среза диффузора, благодар чему в рабочем участке трубы достигаетс статическое давление, прин тое при расчете площади Sx . При этом течение в диффузоре носит устойчивый характер и пульсации давлени в рабочем участке отсутствуют.The fluid jet flowing out of the nozzle 9 makes it possible to regulate the position of the flow separation from the walls of the diffuser, and, consequently, the magnitude of the static pressure in the working section. If the jet pulse is large enough, and the jet outflow rate is 1.5–2 times higher than the speed of the syrup in the working section, then the flow from the diffuser does not occur until the exit slit of the diffuser, so that the static pressure received at the working section of the pipe calculating the area Sx. In this case, the flow in the diffuser is stable and there are no pressure pulsations in the working section.

Уменьша импульс струи, можно управл ть положением отрыва потока и тем самым регулировать расширение потока и, следовательно, величину статического давлени в рабочем участке. ВBy reducing the jet momentum, it is possible to control the position of the flow separation and thereby regulate the expansion of the flow and, consequently, the value of the static pressure in the working section. AT

случа х, когда в рабочем участке трубы требуетс давление, превышающее атмосферное , а давление на срезе диффузора равно атмосферному, вместо диффузора 7 устанавливают квнфузор, рассчитанный по тем же формулам. При этом кольцева стру жидкости в поток не вводитс .when the pressure in the working section of the pipe exceeds the atmospheric pressure and the pressure at the diffuser section is equal to the atmospheric pressure, instead of the diffuser 7, the infuser is calculated using the same formulas. In this case, the annular stream of liquid is not introduced into the stream.

П р и м е р. Испытывают опытный образец разомкнутой кавитационной трубы с выбросом струи воды из диффузора в открытый сливной бак. Диаметр рабочего участка - 140 мм, ширина кольца сопла - 2 мм. При скорост х потока в рабочем участке пор дка 20- 30 м/с.и при скорост х истечени воды из кольцевого сопла пор дка 35 м/с в рабочем участке трубы было получено статическое давление, равное 0,050 ,07 ата.PRI me R. Test a prototype of an open cavitation pipe with the release of a jet of water from the diffuser into the open drain tank. The diameter of the working area is 140 mm, the width of the nozzle ring is 2 mm. At flow rates in the working section of the order of 20-30 m / s. And at flow rates of water from the annular nozzle of the order of 35 m / s, a static pressure of 0.050.07 atm was obtained in the working section of the pipe.

Использование дополнительной охватывающей кольцевой камеры, переход щей в сопло, выгодно отличает предлагаемый рабочий участок, снижаютс пульсации давлени , уменьшаетс минимально достижимое статическое давление в испытательном канале за счет расширени потока в диффузоре. В силу этого улучшаютс характеристики потока, а также упрощаетс конструкци и эксплуатаци : ; труб (особенно разомкнутых), так как отпадает необходимость в герметизации сливных баков и в устройствах контрол за давлением в этих баках.The use of an additional circumferential annular chamber, passing into the nozzle, favorably distinguishes the proposed working section, pressure pulsations are reduced, the minimum achievable static pressure in the test channel is reduced due to expansion of the flow in the diffuser. Because of this, the flow characteristics are improved, and the design and operation is simplified:; pipes (especially open), as there is no need to seal the drain tanks and pressure control devices in these tanks.

Claims

Formula of Obratan

Working pipe section for conducting hydrodynamic tests according to the author. No. 502271, which means that, in order to increase the test accuracy, the working section of the pipe is provided with an additional annular chamber, which passes into a nozzle installed at the entrance to the diffuser, and connected to an external fluid supply line to the bone.

Sources of information taken into account in the examination

one,. Copyright certificate № 502271, cl. G 01 M 1O / OO,.