Установка для демонстрации помпажа осевого компрессора

Авторы патента:

G01M9 - Аэродинамические испытания; устройства, связанные с аэродинамическими трубами (вопросы строительства - раздел E; исследование свойств материалов G01N)

Изобретение относится к средствам обучения, в частности к учебным установкам , предназначенным для демонстрации и раскрытия физической сущности в условиях лаборатории явления помпажа осевого компрессора , Целью изобретения является многократная демонстрация и моделирование явления помпажа на низконапорном осевом компрессоре с визуализацией процесса помпажных колебаний. Достижение упомянутой цели обеспечивается применением в установке ресивера 4, выполненного в виде тонкостенной податливой резиновой оболочки. Для возбуждения помпажных колебаний при работе компрессора постепенно уменьшают площадь выходного сечения ресивера при помощи дроссельного устройства 5. Увеличивающееся в ресивере давление приводит к возникновению помпажа - срывным явлениям в компрессоре с резким падением напорности ступени и выбросом части воздуха через входное устройство Процесс обратного течения воздуха сопровождается звуковым хлопком и наглядно визуализируется уменьшением обьема ресивера. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я G 01 М 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857596/23 (22) 06.08.90 (46) 30,06,92. Бюл. N 24 (72) А.С,Матвиенко и А,Р.Ягудин (53) 621.51/.54 (088.8) (56) Нечаев (О.Н, и Федоров Р,М, Теория авиационных газотурбинных двигателей,.ч.

1, М,: Машиностроение, 1977, с, 11, 115, 149. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ

ПОМПАЖА ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА (57) Изобретение относится к средствам обучения, в частности к учебным установкам, предназначенным для демонстрации и раскрытия физической сущности в условиях лаборатории явления помпажа осевого компрессора. Целью изобретения является многократная демонстрация и моделирование явления помпажа на низконапорном

„„5U „„1744558 А1 осевом компрессоре.с визуализацией процесса помпажных колебаний. Достижение упомянутой цели обеспечивается применением в установке ресивера 4, выполненного в виде тонкостенной податливой резиновой оболочки. Для возбуждения помпажных колебаний при работе компрессора постепенно уменьшают площадь выходного сечения ресивера при помощи дроссельного устройства 5. Увеличивающееся в ресивере давление приводит к возникновению. помпажавЂ” срывным явлениям в компрессоре с резким падением напорности ступени и выбросом части воздуха через входное устройство.

Процесс обратного течения воздуха сопровождается звуковым хлопком и наглядно визуал.изируется уменьшением объема ресивера. 1 ил.

1744558

50 резиновой оболочки, 55

Изобретение относится к средствам обучения, в частности к учебным установкам, предназначенным для демонстрации и раскрытия физической сущности в лабораторных условиях явления помпажа осевого компрессора.

Наиболее близким к предлагаемой является стенд, предназначенный для экспериментального исследования статических характеристик компрессора, который включает осевой многоступенчатый компрессор, привод вращения, ресивер и дроссельную заслонку.

Однако для моделирования помпажа на данном стенде нужен осевой компрессор (ОК) достаточно высокой напорности (чем меньше объем присоединенных масс воздуха, тем выше должна быть напорность компрессора). В то же время высокая напорность компрессора является причиной возникновения мощных помпажных колебаний, что может привести к разрушению. компрессора. либо выходу из строя привод- ной системы. Данное обстоятельство делает невозможным проведение на стенде серии экспериментов по изучению помпажа и раскрытию его физической сущности. Кроме того, для привода ОК, имеющих даже незначительный расход воздуха, но достаточную для возникновения помпажа напорность, нужны мощности порядка 0,5 вЂ” 5 МВт, что накладывает определенные ограничения на выбор места размещения подобных стендов.

Целью изобретения является моделирование и многократная демонстрация явления помпажа на низконапорном осевом компрессоре с визуализацией процесса помпажных колебаний.

Указанная цель достигается тем, что закомпрессорный ресивер установки выполнен в виде тонкостенной резиновой оболочки.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемой установки, Установка состоит из осевой компрессорной ступени 1 с входным устройством, электропривода 2. корпуса 3, присоединен-. ного к компрессору ресивера 4. выполнен ного в виде тонкостенной резиновой оболочки с защемленными краями, дроссельного устройства 5 с подвижным регулирующим элементом 6, который перемещается в осевом направлении с помощью механизма 7.

Установка работает следующим образом.

Воздух, сжатый в компрессорной ступени 1, подается в ресивер 4. В исходном состоянии дроссельное устройство 5; имитирующее сопротивление газовоздушного тракта реального ГТД, находится в полностью открытом положении(шток механизма

7 убран) и воздух из ресивера 4 без особого сопротивления выходит в атмосферу, Для возбуждения помпажных колебаний необходимо, уменьшая площадь проходного сечения дроссельного устройства 5, тем самым увеличивая противодавление за компрессором, добиться срыва потока с лопаток рабочего колеса, либо направляющего аппарата. В процессе прикрытия дроссельного устройства (т.е„увеличения сопротивления проходу воздуха в атмосферу) объем ресивера за счет деформации упругой оболочки увеличивается. После срыва потока в компрессорной ступени ее напорность резко уменьшается и накопившийся в ресивере объем воздуха, давление которого по-прежнему равно давлению за ступенью при ее предсрывном режиме работы, устремляется в направлении, противоположном нормальному движению воздуха в компрессоре. Процесс обратного тока воздуха через компрессор сопровождается звуковым хлопком и наглядно визуализируется уменьшающимся объемом ресивера, После того, как давление воздуха в ресивере уменьшится, описанныйпроцесс повторится, при этом положение регулирующего элемента 6 дроссельного устройства 5 должно быть неизменным.

Частота помпажных колебаний зависит от упругости выбранной оболочки ресивера и напорности компрессора.

Формула изобретения

Установка для демонстрации помпажа осевого компрессора, содержащая осевой компрессор, привод компрессора и ресивер, снабженный дроссельным устройством на выходе., прикрепленный к компрессору, отличающаяся тем. что, с целью многократной демонстрации и моделирования явления помпажа на низконапорном осевом компрессоре с визуализацией процесса помпажных колебаний, ресивер выполнен в виде тонкостенной податливой

Изобретение относится к аэродинамическим испытаниям, в частности к способам исследования нестационарных аэродинамических характеристик колеблющихся объектов в потоке

Криогенная аэродинамическая труба // 1736249

Способ измерения распределения давления на поверхности модели и модель для его осуществления // 1727014

Стенд для аэродинамических испытаний лопаточных решеток // 1725080

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности к стендам для испытаний турбинных (компрессорных) решеток

Устройство для измерения параметров потока на выходе из сопла // 1721515

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров потока на выходе из сопла реактивного двигателя

Способ аэроакустических испытаний вентилятора // 1695752

Устройство для измерения скорости потока // 1695128

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования полей скоростей газовых потоков в аэродинамической трубе на поверхности крыла самолета

Окно аэродинамического экрана с лепестковым уплотнением // 1674618

Способ адиабатического сжатия газа // 1665791

Изобретение относится к экспериментальной газодинамике н предназначено для получения высокотемпературного газа при сжатии его в поршнеьых газодинамических установках

Измеритель виброперемещений // 1665228

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике

Способ определения гистерезиса стационарных аэродинамических сил и моментов // 2101690

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике летательных аппаратов

Способ получения гиперзвукового потока // 2101691

Изобретение относится к способам получения в наземных условиях высокоэнергетических потоков рабочего газа, пригодных для моделирования условий гиперзвукового полета в атмосфере Земли

Устройство для угловых и линейных перемещений модели летательного аппарата в аэродинамической трубе // 2102714

Способ определения коэффициента лобового сопротивления тел // 2103666

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано для определения коэффициента лобового сопротивления тел в разреженных средах, изобретение позволяет расширить экспериментальные возможности за счет обеспечения определения коэффициента лобового сопротивления тел в свободномолекулярном потоке газовой среды

Способ уменьшения толщины пограничного слоя газа на обтекаемой поверхности // 2103667

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике, в частности, к вакуумным аэродинамическим установкам, обеспечивающим моделирование условий полета летательных аппаратов (ЛА) в верхних слоях атмосферы и в космическом пространстве

Датчик напряжения поверхностного трения // 2112228

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения напряжения трения на поверхности самолетов, судов, автомобилей и других транспортных средств и их моделей

Модель с державкой для испытаний в аэродинамических трубах на электромеханических весах // 2114409

Изобретение относится к технике и методике эксперимента в аэродинамических трубах

Способ получения гиперзвукового потока для аэродинамических исследований и устройство для его осуществления (варианты) // 2115905

Способ идентификации аэродинамических характеристик автоматически управляемых летательных аппаратов по результатам летных испытаний // 2124711

Изобретение относится к области аэрокосмической техники, а именно, к способам определения аэродинамических характеристик - зависимостей коэффициентов аэродинамических моментов от определяющих переменных: углов атаки, скольжения и углов отклонения рулей, формы указанных зависимостей и их числовых параметров

Способ и устройство для определения силы лобового сопротивления воздуха транспортному средству // 2129260

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при испытаниях транспортных средств