SU915082A1 - Device for simulating vortex-type three-dimensional flows in exit elements of blade turbomachines - Google Patents
Device for simulating vortex-type three-dimensional flows in exit elements of blade turbomachines Download PDFInfo
- Publication number
- SU915082A1 SU915082A1 SU802901024A SU2901024A SU915082A1 SU 915082 A1 SU915082 A1 SU 915082A1 SU 802901024 A SU802901024 A SU 802901024A SU 2901024 A SU2901024 A SU 2901024A SU 915082 A1 SU915082 A1 SU 915082A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- group
- output
- conductors
- terminals
- magnetic field
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Description
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для исследования и расчета течений в выходных элементах проточной части центробежных компрессоров и других типов лопаточных турбомашин.The invention relates to analog computing and is intended for the study and calculation of currents in the output elements of the flow part of centrifugal compressors and other types of blade turbomachines.
Известно устройство для моделирования проточной части турбомашин, содержащее физическую модель, диффут зор, токовводящие электроды, трансформаторы, блок питания, датчики, усилители и электронные трубки [1].A device for simulating the flow part of turbomachines is known, which contains a physical model, diffusers, current-carrying electrodes, transformers, a power supply, sensors, amplifiers, and electronic tubes [1].
Однако это устройство не позволяет моделировать вихревую составляющую газодинамического потока.However, this device does not allow to simulate the vortex component of the gas-dynamic flow.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для моделирования течений в выходных элементах турбомашин, содержащее физическую модель выходного элемента центробежного компрессора, выполненного из токопроводящего диамагнетика в виде профилированногоThe closest in technical essence to the invention is a device for modeling currents in the output elements of turbomachines, containing a physical model of the output element of a centrifugal compressor made of a conductive diamagnet in the form of a profiled
22
полого-пространственного тела. Система токовводов и замкнутый соленоид моделируют потенциально-циркуляционный поток в выходном элементе турбомашины. На разделительной кромке выходного элемента установлены контролирующие датчики, оптимизирующие режим обтекания. В полости проточной части модели расположены измерительные датчики [2).hollow-spatial body. The current lead system and the closed solenoid simulate a potential circulation flow in the output element of the turbomachine. Control sensors are installed on the separating edge of the output element, optimizing the flow regime. In the cavity of the flow part of the model are measuring sensors [2).
Однако с помощью известного устройства нельзя смоделировать вихревую составляющую течения, имеющую место в реальном течении, в выходных элементах лопаточных турбомашин, особен· но в несимметричных элементах, т.е. свернутых набок. В связи с этим моделирование реального течения производится недостаточно точно.However, using a known device, it is impossible to simulate the vortex component of the flow, which takes place in a real flow, in the output elements of the blade turbomachines, especially in asymmetric elements, i.e. rolled to the side. In this regard, the simulation of the real flow is not sufficiently accurate.
Цель изобретения - расширение класса решаемых задач и увеличение точности моделирования.The purpose of the invention is to expand the class of tasks and increase the accuracy of modeling.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащееThis goal is achieved by the fact that the device containing
3 9150823 915082
физическую модель, выполненную из проводящего диамагнетика в виде профилированного полого-пространственного тела, состоящего из угла формирования направляющего магнитного по- 5 тока, представляющего собой тороидальное тело переменного сечения, внутри которого вдоль образующей тора расположены лопатки, узла формирования выходного потока и обтекате- 1θ ля, замкнутый соленоид, расположенный в узле формирования выходного потока по пути магнитного потока и подключенный к первой паре выходов блока питания, две группы токопроводов задания магнитного поля циркуляционной составляющей, равномерно расположенных снаружи вдоль образующей тора, перпендикулярно в направлении движения рабочего магнитного м потока, две группы точечных контактных и согласующие индукционные датчики, расположенные по обеим сторонам обтекателя, вторую пару выходов блока питания, введены две группы бал- 25 ластных резисторов, электрический и магнитный трехкоординатные индукционные контролирующие датчики, группа токопроводов задания магнитного поля вихревой составляющей с установленными на них трехкоординатными контролирующими индукционными датчиками и расположенными равномерно внутри узла формирования выходного потока, выполненные в виде отрезков проводников, повторяющих профиль узла фор- 35 мирования выходного потока, и группа токопроводов задания магнитного поля вокруг лопаток, причем третья пара выходов блока питания подключена к группе токопроводов задания магнитно-40 го поля вихревой составляющей, а четвертая пара выходов блока питания соединена с”группой токопроводов задания магнитного поля вокруг лопаток, первый выход из второй пары выходов 45 блока питания подключен к входу электрического трехкоординатного индукционного контролирующего датчика, выход которого соединен с объединенными первыми выводами балластных ре- 50 зисторов первой группы, вторые выводы которых соединены с соответствующими первыми выводами токопроводов задания магнитного поля циркуляционной составляющей первой группы, вто- 55 рые выводы которых подключены к соответствующим точечным контактам первой группы, точечные контакты второйphysical model made of conductive diamagnetic material in the form of hollow profiled spatial body consisting of forming the guide angle to the magnetic field of the current 5, which is a toroidal body with variable cross section, inside which are arranged along a generatrix of the torus blade assembly and generating an output stream obtekate- To 1θ , a closed solenoid located in the node forming the output flow along the path of the magnetic flux and connected to the first pair of outputs of the power supply, two groups of task conductors m agnitnogo circulating field component, uniformly arranged along a generatrix of the outside of the torus, perpendicular to the direction of movement of the working magnetic flux meters, the two groups of point contact and matching inductive sensors disposed on both sides of the fairing, a second pair of power supply output, the two groups of resistors bal- 25 lastnyh administered , electric and magnetic three-coordinate induction monitoring sensors, a group of conductors for specifying the magnetic field of the vortex component with three mounted on them coordinate controlling inductive sensors and arranged uniformly within a node forming the output stream, provided in the form of segments of conductors, repeating node 35 for- ming output flow profile and the band conductors reference magnetic field around the blade, wherein the third pair of power supply conductors connected to the outputs reference magnetically group - 40 th field of the vortex component, and the fourth pair of power supply outputs is connected to the “group of conductors for specifying the magnetic field around the blades, the first output d 45 of the second pair of power supply output connected to the input of the electric induction controlling three-axis sensor, whose output is connected to first terminals of the combined ballast PE 50 ican first group, the second terminals of which are connected to respective first terminals of conductors reference magnetic field component of the circulation of the first group, WTO - 55 ry conclusions of which are connected to the corresponding point contacts of the first group, point contacts of the second
группы соединены с первыми выводами токопроводов задания магнитного поля циркуляционной составляющей второй группы, вторые выводы которых соединены с соответствующими выводами балластных резисторов второй группы, вторые выводы которых объединены и подключены к второму выходу из второй пары выходов блока питания, а магнитный трехкоординатный индукционный контролирующий датчик размещен в магнитном поле замкнутого соленоида.the groups are connected to the first pins of the conductors for setting the magnetic field of the circulating component of the second group, the second pins of which are connected to the corresponding pins of the ballast resistors of the second group, the second pins of which are combined and connected to the second output of the second pair of power supply outputs, and the magnetic three-coordinate induction monitoring sensor is placed in magnetic field of a closed solenoid.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.
Устройство содержит физическую модель 1, узел формирования направляющего магнитного потока 2, лопатки 3, токопроводы задания магнитного поля вокруг лопаток 4, узел формирования выходного потока 5, обтекатель 6, согласующие индукционные датчики 7, замкнутый соленоид 8, магнитный трехкоординатный индукционный контролирующий датчик 9, блок 10 питания, токопроводы 11 задания магнитного поля циркуляционной составляющей первой группы, две группы точечных контактов 12 и 13, электрический трехкоординатный индукционный контролирующий датчик 14, две группы балластных резисторов 15 и 16, токопроводы 17 задания магнитного поля вихревой составляющей, токопроводы 18 задания магнитного поля циркуляционной составляющей второй группы, группа трехкоординатных индукционных контролирующих датчиков 19 и 20,The device contains a physical model 1, a guide magnetic flux formation unit 2, blades 3, conductors for specifying a magnetic field around blades 4, an output flux forming unit 5, a fairing 6, matching induction sensors 7, a closed solenoid 8, a magnetic three-dimensional induction monitoring sensor 9, unit 10 power supplies, conductors 11 for setting the magnetic field of the circulation component of the first group, two groups of point contacts 12 and 13, an electric three-coordinate induction monitoring sensor 14, two groups PPA ballast resistors 15 and 16, the conductors 17 for setting the magnetic field of the vortex component, the conductors 18 for specifying the magnetic field for the circulating component of the second group, the group of three-coordinate induction monitoring sensors 19 and 20,
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
В физической модели 1 путем принудительного задания токов в цепи токопроводов 11 и 18 с помощью блока питания создается в воздушной полости физической модели 1 магнитное поле, моделирующее циркуляционную составляющую трехмерного газодинамического потока от закрутки рабочего колеса турбомашины. Одновременно от блока питания подается напряжение на обмотку замкнутого соленоида 8, создающего магнитное поле в воздушной полости физической модели 1, моделирующее расходную составляющую трехмерного газодинамического потока. Соотношение циркуляционного и расходного составляющих полей определяет режим обтекания и устанавливается с помощью согласующих и контролирующих датчиков 7 и 9 и изменения напря915082In the physical model 1, by forcing the currents in the circuit of the conductors 11 and 18, using a power supply unit, a magnetic field is created in the air cavity of the physical model 1, which simulates the circulating component of the three-dimensional gas-dynamic flow from spinning of the turbomachine impeller. At the same time, a voltage is applied from the power supply unit to the winding of the closed solenoid 8, which creates a magnetic field in the air cavity of the physical model 1, which simulates the flow component of the three-dimensional gas-dynamic flow. The ratio of the circulation and consumable field components determines the flow regime and is set using matching and controlling sensors 7 and 9 and changing voltage 915082
жения питания в цепи обмотки соленой- элементов, а на основе этого отрабаpower supply in the circuit of the winding salt-elements, and on the basis of this otraba
да 8 или токопроводов 11 и 18.yes 8 or conductors 11 and 18.
Магнитный поток вокруг лопарок 3, моделирующий циркуляционную составляющую трехмерного газодинамического 5 потока, создается с помощью токопроводов 4, питаемых от источника напряжения ультразвуковой частоты. Реализация условия, аналогичного постулату Чаплыгина-Жуковского, реализуется ю путем изменения напряжения, питающего токопроводы 4.The magnetic flux around the blades 3, which simulates the circulating component of the three-dimensional gas-dynamic 5 flow, is created by using conductors 4 fed from an ultrasonic frequency voltage source. The realization of a condition similar to the postulate of Chaplygin-Zhukovsky, is realized by changing the voltage feeding the conductors 4.
С помощью токопроводов 17, подключенных к блоку питания, создается вихревое магнитное поле в воздушной ,5 части узла формирования выходного потока 5, моделирующее вихревую составляющую газодинамического потока. Производится согласование потенциальноциркуляционной и вихревой составляющих 20 трехмерного газодинамического потока' с помощью согласующих датчиков 7 и изменения напряжения, питающего токопроводы 17, отвечающих равенству скоростей потока по обе стороны обтека- 25 |теля в точках расположения согласующих датчиков 7.With the help of conductors 17 connected to the power supply, a vortex magnetic field is created in the air, 5 part of the output flow forming unit 5, which simulates the vortex component of the gas-dynamic flow. Produced matching potentsialnotsirkulyatsionnoy and 20 constituting the three-dimensional vortical flow of gas dynamic 'via matching sensors 7 and changing the voltage supplying conductors 17 corresponding to the equality of flow rates on either side obteka- February 5 | in Eqn points matching location sensors 7.
Затем, после создания и согласования всех моделирующих составляющих полей , проводится измерение суммарно-30 го магнитного поля, аналогичного суммарному газодинамическому полю, в любых точках проточной части модели 1.Then, after creating and agreeing on all the modeling field components, a total 30 magnetic field, similar to the total gas dynamic field, is measured at any points of the flow part of model 1.
Использование предлагаемого устройства позволяет расширить класс решаемых задач и повысить точность моделирования аэродинамического потока в выходных элементах проточной части лопаточных турбомашин, в частности центробежных компрессоров. 40 Using the proposed device allows you to expand the class of tasks and improve the accuracy of modeling the aerodynamic flow in the output elements of the flow part of the blade turbomachines, in particular centrifugal compressors. 40
Это обеспечивается тем, что моделируется вихревая составляющая течения в проточной части выходных элементов, имеющая место в реальном потоке, которая согласуется с потенциально-циркуляционным потоком на входе в выходной элемент с помощью принудительного выравнивания скоростей с обеих сторон обтекателя.This is ensured by the fact that the vortex component of the flow in the flow part of the output elements, which takes place in the real flow, is modeled, which is consistent with the potential circulation flow at the entrance to the output element by means of forced velocity equalization on both sides of the fairing.
Предлагаемое устройство позволит проводить расчетно-теоретическое ис- 50 следование вихревых (вторичных) течений в выходных элементах лопаточных турбомашин различной геометрической формы. Это дает возможность с использованием критериев оценки картины 55 обтекания проводить расчет вихревых (вторичных) течений и определять их влияние на эффективность выходныхThe proposed device allows to carry out computational and theoretical 50 used following vortex (secondary) output currents in turbomachinery blade elements of various geometrical shapes. This makes it possible, using the criteria for evaluating the 55 flow pattern, to carry out the calculation of vortex (secondary) flows and determine their influence on the output efficiency.
тывать конструкции проточной части повышенной эффективности на стадии проектирования.to wash the design of the flow part of increased efficiency at the design stage.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802901024A SU915082A1 (en) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | Device for simulating vortex-type three-dimensional flows in exit elements of blade turbomachines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802901024A SU915082A1 (en) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | Device for simulating vortex-type three-dimensional flows in exit elements of blade turbomachines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU915082A1 true SU915082A1 (en) | 1982-03-23 |
Family
ID=20885811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU802901024A SU915082A1 (en) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | Device for simulating vortex-type three-dimensional flows in exit elements of blade turbomachines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU915082A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112571076A (en) * | 2020-12-14 | 2021-03-30 | 重庆通用工业(集团)有限责任公司 | Three-dimensional flow impeller metal substrate additive manufacturing device |
-
1980
- 1980-03-31 SU SU802901024A patent/SU915082A1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112571076A (en) * | 2020-12-14 | 2021-03-30 | 重庆通用工业(集团)有限责任公司 | Three-dimensional flow impeller metal substrate additive manufacturing device |
| CN112571076B (en) * | 2020-12-14 | 2024-06-07 | 重庆通用工业(集团)有限责任公司 | Ternary flow impeller metal substrate additive manufacturing device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Carpenter | Comparison of alternative formulations of 3-dimensional magnetic-field and eddy-current problems at power frequencies | |
| Jukes et al. | Characterization of surface plasma-induced wall flows through velocity and temperature measurements | |
| Saqib et al. | Design and development of Helmholtz coils for magnetic field | |
| SU915082A1 (en) | Device for simulating vortex-type three-dimensional flows in exit elements of blade turbomachines | |
| Louis et al. | Detailed theoretical and experimental study on a large MHD generator | |
| SU883928A1 (en) | Device for simulating spatial turbulent flow in turbomachine working wheel flow-pass part | |
| SU860090A1 (en) | Device for simulating spatial eddy flows in turbine flow sections | |
| Aufderheide et al. | The generation of higher levels of turbulence in a low-speed cascade wind tunnel by pressurized tubes | |
| Hundertmark et al. | Transient 3-D simulation of an experimental railgun using finite element methods | |
| RU2626377C1 (en) | Method electric machine of radial motion operation | |
| Basak et al. | Three dimensional computation of force in a novel brushless DC linear motor | |
| RU2026244C1 (en) | Magnetohydrodynamic (mhd) generator for hypersonic flying vehicle | |
| JPS5451562A (en) | Calibration method of electromagnetic flow meter | |
| SU424178A1 (en) | ||
| Vlajinac | Design, construction and evaluation of a subsonic wind tunnel. | |
| Shao et al. | Boundary element analysis method for 3-D multiply connected eddy current problems based on the second order vector potential formulation | |
| Mobarak et al. | Experimental investigation of secondary flow and mixing downstream of straight turbine cascades | |
| SU396583A1 (en) | CURRENT CURRENT SENSOR 12 | |
| Nabara et al. | MHD flow simulation in subsonic disk MHD generator driven by a shock tube facility | |
| SU459781A1 (en) | Device for modeling the flow part of turbomachines | |
| SU1714629A2 (en) | Jet engine vehicle streamlining simulator | |
| Barlow et al. | Magnetic design and measurement of nonlinear multipole magnets for the APT beam expander system | |
| SU589612A1 (en) | Device for simulating swirling flows in hydrocyclones | |
| SU487401A1 (en) | Device for simulating eddy currents in turbomachines | |
| El-Drieny | Theoretical Comparison between (XI & C) Cores of Homopolar linear Synchronous Motor. |