Экспериментальная установка для визуализации течения в межлопаточном канале рабочего колеса осевого компрессора
Экспериментальная установка относится к авиации, в частности к двигателестроению. На ней проводится визуализация течения в межлопаточном канале рабочего колеса осевого компрессора. Техническим результатом полезной модели является непрерывное фиксирование результатов на протяжении всего эксперимента и повышение эффективности визуализации процесса. Предлагаемая экспериментальная установка от известных отличается тем, что установлена рама, выполненная в виде прямоугольника, в верхней части которой установлен расходный бак, при этом прозрачный корпус рабочего колеса выполнен в виде цилиндра и установлен между двумя цилиндрами, диаметры которых соответствуют диаметру прозрачного корпуса рабочего колеса, видеокамера, установлена на штативе, который закреплен на валу электродвигателя, расходный бак соединен с нижней частью нижнего цилиндра трубопроводом, содержащем расходомер, перекачивающий насос и фильтр. Применение предлагаемой полезной модели позволит эффективнее исследовать и изучить течения в межлопаточном канале рабочего колеса осевого компрессора.
Экспериментальная установка относится к авиации, в частности к двигателестроению. На ней проводится визуализация течения в межлопаточном канале рабочего колеса осевого компрессора.
Наиболее близкой по технической сущности заявляемой полезной модели, является экспериментальная установка, содержащая гидробассейн, в котором установлено рабочее колесо в прозрачном корпусе, электродвигатель с валом, соединенным с рабочим колесом, система визуализации течения, пульт управления частотой вращения рабочего колеса, видеокамера, (см., например, решение о выдаче патента на изобретение по заявке 
2011176, от 09.07.1991 г.).
Недостатками данной установки являются:
то, что она устанавливается в гидробассейн. Для проведения в гидробассейне других экспериментов постоянно приходится монтировать и демонтировать установку;
видеокамера, установленная рядом с гидробассейном, фиксирует результаты эксперимента только в тот момент, когда область визуализации, межлопаточный канал, куда подводится красящая жидкость, на рабочем колесе «проходит» мимо объектива видеокамеры, что существенно снижает эффективность визуализации процесса;
вода с течением времени закрашивается, за счет присутствия в эксперименте подкрашивающей жидкости, что затрудняет визуализацию процесса. Необходимо постоянно менять воду.
Техническим результатом полезной модели является непрерывное фиксирование результатов на протяжении всего эксперимента и повышение эффективности визуализации процесса.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной экспериментальной установке для визуализации течения в межлопаточном канале рабочего колеса осевого компрессора, содержащей рабочее колесо, установленное в прозрачном корпусе, электродвигатель, вал которого соединен с рабочим колесом, систему визуализации течения, состоящей из бака с красящей жидкостью и каналов для подвода красящей жидкости к рабочему колесу, пульт управления частотой вращения рабочего колеса, соединенного с электродвигателем, видеокамеру, установлена рама, выполненная в виде прямоугольника, в верхней части которой установлен расходный бак, при этом прозрачный корпус рабочего колеса выполнен в виде цилиндра и установлен между двумя цилиндрами, диаметры которых соответствуют диаметру прозрачного корпуса рабочего колеса, видеокамера, установлена на штативе, который закреплен на валу электродвигателя, расходный бак соединен с нижней частью нижнего цилиндра трубопроводом, содержащем расходомер, перекачивающий насос и фильтр.
Схема установки приведена на фигуре, где обозначено: 1 - рабочее колесо, 2 - прозрачный корпус рабочего колеса, 3 - вал вращения, 4 - электродвигатель, 5 - система визуализации течения (бак с красящей жидкостью и каналы, для подвода красящей жидкости), 6 - пульт управления частотой вращения рабочего колеса, 7 - видеокамера, 8 - расходомер, 9 - перекачивающий насос, 10 - фильтр, 11 - расходный бак. Назначения элементов ясны из их названия.
Установка работает следующим образом: вода на рабочее колесо, установленное в прозрачном корпусе, подается из расходного бака. Рабочее колесо приводится во вращение от электродвигателя посредством вала. В результате эксперимента необходимо изменять частоту вращения рабочего колеса. Частота вращения рабочего колеса регулируется с пульта управления. Для обеспечения визуализации поверхности исследуемого рабочего колеса были дренированы отверстиями с диаметром 1 мм, к которым из бака с красящей жидкостью по трубопроводам, расположенным вдоль вала вращения и во втулке рабочего колеса, подводится подкрашивающая жидкость. В качестве подкрашивающей жидкости используется мелкодисперсионная тушь, разбавленная водой. В зависимости от места исследуемой области дренажные отверстия по необходимости открываются, либо шпаклюются. Расход подкрашивающей жидкости регулируется кранами, расположенными на каналах подвода к дренажным отверстиям. Результаты эксперимента фиксируются с помощью видеокамеры, установленной на штативе, который закреплен на валу электродвигателя. В процессе эксперимента видеокамера вращается напротив той части рабочего колеса, где происходит визуализация процесса. Из рабочего колеса, вода проходит через фильтр, где очищается, через расходомер и перекачивающим насосом закачивается в расходный бак.
Применение предлагаемой полезной модели позволит повысить эффективность фиксирования результатов эксперимента и визуализации процесса.
Реализация устройства не вызывает сомнений, так как применение предлагаемой полезной модели позволит эффективнее исследовать и изучать течения в межлопаточном канале рабочего колеса осевого компрессора.
Экспериментальная установка для визуализации течения в межлопаточном канале рабочего колеса осевого компрессора, содержащая рабочее колесо, установленное в прозрачном корпусе, электродвигатель, вал которого соединен с рабочим колесом, систему визуализации течения, состоящую из бака с красящей жидкостью и каналов для подвода красящей жидкости к рабочему колесу, пульт управления частотой вращения рабочего колеса, соединенного с электродвигателем, видеокамеру, отличающаяся тем, что установлена рама, выполненная в виде прямоугольника, в верхней части которой установлен расходный бак, при этом прозрачный корпус рабочего колеса выполнен в виде цилиндра, а поверхность исследуемого рабочего колеса дренирована отверстиями диаметром 1 мм, к которым из бака с красящей жидкостью по трубопроводам, расположенным вдоль вала вращения и во втулке рабочего колеса, подводится подкрашивающая жидкость, прозрачный корпус рабочего колеса установлен между двумя цилиндрами, диаметры которых соответствуют диаметру прозрачного корпуса рабочего колеса, видеокамера установлена на штативе, который закреплен на валу электродвигателя, расходный бак соединен с нижней частью нижнего цилиндра трубопроводом, содержащем расходомер, перекачивающий насос и фильтр.
