Гидродинамическая установка

 

Использование: экспериментальная термогидродинамика. Сущность изобретения: установка содержит включенные в замкнутый цикруляционный контур экспериментальный участок 1, большой 2 и малый 3 успокоительные участки, измерительную диафрагму 8, циркуляционный насос 9, систему 10 термостабилизации потока и установленные на входе малого успокоительного участка сетки, имеющие форму цилиндрических обечаек 4 и 5, коаксиально установленных с возможностью перемещения одна относительно другой. Каждая обечайка 4 и 5 выполнена составной из отдельных секций, имеющих различную геометрию ячеек и площадь, равную площади входного сечения малого успокоительного участка 3. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И. ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ б (21) 4842449/06 (22) 25.06.90 (46) 07.07.92. Бюл. М 25 (71) Институт физико-технических проблем энергетики Литовской АН (72) Ю.Ю. Савицкас и И,-В. И. Жюгжда (53) 621.565.94 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 879356, кл. 6 01 М 10/00, 1981.

2, Жукаускас А,А. Конвентивный перенос в теплообменниках, — М,: Наука. 1982, с. 56. (54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: экспериментальная термогидродинамика, Сущность изобрете,, Ж Ä 1746238А1 (я)з 6 01 М 10/00, Г 28 F 27/00 ния: установка содержит включенные в замкнутый цикруляцйонный контур экспериментальный участок 1, большой 2 и малый 3 успокоительные участки, измерительную диафрагму 8, циркуляционный насос 9, систему

10 термостабилизации потока и установленные на входе малого успокоительного участка сетки, имеющие форму цилиндрических обечаек 4 и 5, коаксиально установленных с возможностью перемещения одна относительно другой. Каждая обечайка 4 и 5 выполнена составной из отдельных секций, имеющих различную геометрию ячеек и площадь, равную площади входного сечения малого успокоительного участка 3. 2 ил.

1746238

Изобретение относится к экспериментальной термогидродинамике, в частности к экспериментальным стендам, предназначенным для исследования гидродинамики потока и процессов теплообмена в условиях 5 вынужденной конвекции в широком диапазоне скоростей и чисел Re.

Известна гидродинамическая экспери-. ментальная установка, содержащая насос, систему трубопроводов для циркуляции 10 жидкости с устройствами замера ее расхода, участок с сотовыми решетками и мел- . коячеистыми сетками, спрямляющими поток, конфузор, экспериментальный участок и измерительную и регулирующую an- 15 паратуру (1), -." ."..". ас лизкой по технической сущности к предлагаемой является гидродинамическая установка замкнутого типа, содержащая включенные в замкнутый цир- 20 куляционный контур экспериментальный участок, большой и малый успокоительные участки, измерительную диафрагму, циркуляционный насос, систему термостабилизации потока и сетки, установленные на входе 25 малого успокоительного участка (2).

Недостатком указанных установок является отсутствие обеспечения стабильной однородной турбулентности, произвольное, трудно контролируемое в процессе ее 30 эксплуатации изменение профиля скоростей поступающего в экспериментальный участок потока вследствие неравномерного по фронту заноса сеток детурбулизаторов, Кроме того, в установках подобного типа 35 отсутствует возможность изменения уровня турбулентности набегающего потока, осуществляемая путем замены средств турбулизации или детурбулизации без дорогостоящей остановки гидродинамиче- 40 ской установки, удаления рабочей жидкости из нее с последующей разборкой ее успокоительного участка, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей гидро- 45 динамической установки в области стабилизации, Указанная цель достигается тем, что в установке, содержащей включенные в замкнутый циркуляционный контур экспери- 50 ментальный участок, большой и малый успокоительные участки, измерительную диафрагму, циркуляционный насос, систему термостабилизации потока и сетки, установленные на входе малого успокоительно- 55 го участка, упомянутые сетки имеют форму цилиндрических обечаек, коаксиально уста.новленных с возможностью перемещения одна относительно другой, причем каждая обечайка выполнена составной из отдельных,секций, имеющих различную геометрию ячеек и площадь, равную площади входного сечения малого успокоительного участка, На фиг. 1 представлена принципиальная схема гидродинамической установки; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1.

Гидродинамическая установка содержит экспериментальный участок 1, большой

2 и малый 3 успокоительные участки, систему турбулизации-детурбулизации потока, выполненную в виде коаксиальна одна относительно другой подвижно установленных по меньшей мере двух цилиндрических . поверхностей — наружной 4 и внутренней 5, состоящих из сегментов, имеющих различную геометрию ячеек, расположенных внутри большого успокоительного участка 2, на входе в малый успокоительный участок 3.

Для подавления крупномасштабной турбулентности и спрямления потока установ- ка снабжена хонекомбам 6. В замкнутой системе ее трубопроводов 7 наряду с ус.покоительными участками 2 и 3 и экспериментальным участком 1 последовательно размещены измерительная диафрагма 9 для определения расхода, циркуляционный насос 9 и система 10 термастабилизации потока.

Наружная цилиндрическая поверхность

4 турбулизатора-детурбулизатора установлена на полай оси 11, которая одним концом установлена в подпятник 12, а другой конец выведен наружу и к нему прикреплена рукоятка 13 управления. Внутри полой аси 11 размещена ось 14, к которой прикреплена внутренняя цилиндрическая поверхность 5, а к свободному концу прикреплена рукоятка

15 управления (детали уплотнения осей 11 и

14, а также системы турбулизатара-детурбулизатора с малым успокоительным участком не показаны)..

Периметры как наружной цилиндрической поверхности 4, так и внутренней поверхности 5 состоят из сегментов сеток, имеющих различную геометрию ячеек. Причем площадь каждого сегмента по меньшей мере равна площади входной части малого успокоительного участка.

Установка работает следующим образом.

Поток от циркуляционного насоса 9 поступает в большой успокоительный участок 2, Хонекомбом 6 осуществляется спрямление потока и подавление крупномасштабной турбулентности. Далее по ходу поток поступает во BH1ITp8HHIolo полость цилиндрических поверхностей 4 и 5 и далее через входную часть малого успокоительного участка 3 в экспериментальный участок 1. Гид1746238 родинамические и структурные характеристики потока определяются взаимным рас. положением цилиндрических поверхностей

4 и 5 и их положением относительно входной части малого успокоительного участка

3. Характеристики потока, поступающего в экспериментальный участок 1, определяются геометрическими характеристиками секторов поверхностей 4 и 5, расположенных непосредственно у входа в малый успокоительный участок. Для изменения характеристик потока в экспериментальном участке 1 необходимо поворотом рукояток 13 и 15 изменить взаимное положение цилиндрических поверхностей 4 и 5. Угол поворота определяется величиной секторов этих поверхностей.

Так как выравнивающее действие сеток основано на большем торможении больших скоростей (потери пропорциональны квадрату скорости, то самопроизвольное засорение сеток поверхностей 4 и 5 отрицательно отражается на гидродинамические.характеристики потока. Признаком засорения сеток является искажение профиля скоростей. Для.самоочистки этих сеток необходимо поверхности 4 и 5 повернуть относительно входной части малого успокоительного участка так, чтобы направление потока действовало на сетки. сектора с противоположной стороны.

Применение предлагаемой гидродинамической установки позволяет без остановки гидродинамической установки и без удаления рабочей жидкости из нее изменять гидродинамические и структурные характеристики потока; в случае самопроизвольного искажения профиля скоростей в экспериментальном участке вследствие засорения сеток поверхностей осуществлять их очистку в процессе эксплуатации беэ ос5 тановки гидродинамической установки и без разборки успокоительного участка, путем соответствующего расположения секторов поверхностей относительно входной части малого успокоительного участка обес1О печивает возможность получить поток в экспериментальном участке со сдвиговым слоем. При эксплуатации установки не нарушается термогидравлический режим работы, вследствие чего значительно

15 сокращается время проведения экспериментов и снижается себестоимость научных исследований.

Формула изобретения

20 Гидродинамическая установка, содержащая включенные в замкнутый циркуляционный контур экспериментальный участок, большой и малый успокоительные участки, измерительную диафрагму, циркуляцион25 ный насос, систему термостабилизации потока и сетки, установленные на входе малого успокоительного участка, отл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, сетки имеют форму ци30 линдрических обечаек, коаксиально установленных с возможностью перемещения одна относительно другой, причем каждая обечайка выполнена составной из отдельных секций, имеющих площадь боко- <

35 вой поверхности, равную площади входного сечения малого успокоительного участка, и различную геометрию ячеек, 1746238

Составитель lO,Савицкас

Редактор M.Ujìàêoâa . Техред M.Moðråèòàë Корректор 0,Кравцова

Заказ 23В9 Тираж Подnиcное

ВНИИПИ Государственного комитета по иаобретениям и открытиям ори ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскея нвб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.ГЪгарина, 101