ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ СТЕНД

Полезная модель относится к машиностроению, а именно, к измерительной и испытательной технике и может быть использована для определения геометрических, физических и динамических характеристик открытого незатопленного струйного потока, истекающего из различных конфигураций и конструкций сопел в широком диапазоне их измерения.
Известно устройство для измерения давления жидкости (А.С. СССР №1337690), содержащее герметичную камеру с окнами, в верхней части которой с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси, установлен насадок для подачи струи жидкости, а в нижней части камеры соосно насадку размещена профилированная преграда, закрепленная на штоке поршня грузовой колонки. Данное устройство предназначено для измерения силы давления струй жидкости только затопленных потоков.
Наиболее близким техническим решением является гидродинамический стенд (патент на П.М. №43069), содержащий испытательную камеру, в верхней крышке которой установлено устройство вертикального перемещения держателя возбудителя кавитации (в частном случае сопловой насадки), соединенного с высоконапорным насосом. В нижней крышке размещена на поршне грузопоршневого манометра. площадка для установки на ней преграды. Держатель возбудителя кавитации, выполнен в виде успокоителя потока жидкости.
Недостатком данного гидродинамического стенда является стеснение условия для испытания в широком диапазоне исчисления открытых незатопленных струйных потов из-за искажения характеристик струи при ее завихрении от удара о стенки испытательной камеры и при изменении угла атаки потока.
Задачей полезной модели является создание гидродинамического стенда для определения параметров открытых незатопленных струйных потоков.
Техническим результатом является повышение достоверности за счет исключения искажения характеристик незатопленных струйных потоков.
Технический результат достигается предложенным гидродинамическим стендом, содержащим узел создания струйного потока, включающим держатель сопловой насадки, соединенный с высоконапорным насосом и выполненный в виде успокоителя потока жидкости, представляющего собой камеру создания входного давления. Узел регистрации режимных параметров струйного потока включает столик для установки на нем сменных преград, закрепленный с возможностью вращения на штоке грузопоршневого манометра. Стенд включает также узел вертикального перемещения держателя. Кроме того, камера успокоителя потока жидкости соединена с сопловой насадкой через переходник, выполненный в виде конуса, причем сопловая насадка установлена в переходнике с возможностью изменения направления угла атаки струи, перед столиком для установки преград размещено съемное смотровое стекло, а узел вертикального перемещения держателя включает стойки с направляющими и площадку между ними для крепления держателя, установленную с возможностью перемещения по направляющим стоек.
Переходник, выполненный в виде конуса, позволяет создать турбулентность струи, тем самым увеличить давление в сопловой насадке.
Перед столиком для установки съемных преград установлено съемное смотровое стекло, которое служит защитой от брызг, например, при фотосъемке.
Отсутствие испытательной камеры (такой, как в прототипе) позволяет ликвидировать искажение параметров открытой гидродинамической струи.
На фиг.1 представлена общая схема гидродинамического стенда.
Гидродинамический стенд содержит узел создания струйного потока, состоящий из держателя 1 сопловой насадки 2. Держатель 1 выполнен в виде успокоителя потока жидкости и представляет собой камеру создания входного давления, соединенную с сопловой насадкой 2 через переходник 3. Держатель 1 соединен с высоконапорным насосом (не показан) и на его входе установлен манометр 4 для измерения входного давления. Узел вертикального перемещения содержит две стойки 5 с направляющими, между которыми с возможностью перемещения по направляющим расположена площадка 6 с закрепленным в нем держателем 1. На стойках 5 в верхней их части установлена плита 7, на которой размещены электродвигатель 8 с механизмом перемещения 9. Под сопловой насадкой 2 перпендикулярно держателю 1 расположен столик 10 с гнездами для сменных преград 11. Столик 10 установлен на поршне 12 грузопоршневого манометра. Контроль за положением преграды осуществляют датчиком 13 индуктивности, соединенным линией 14 с мультиметром 15. Столик 10 для установки сменных преград выполнен с возможностью его вращения вокруг поршня 12. Силу струи (величину силового воздействия струйного потока на преграду 11) измеряют образцовым манометром 16, установленным на втором поршне 17 грузопоршневого манометра. Давление от преграды 11 передается по трубопроводам 18 и 19. Перед столиком 10 установлено съемное смотровое стекло 20 для защиты от брызг, например, при фотосъемке.
Устройство работает следующим образом.
Вода высоконапорным насосом подается в держатель 1, выполненный в виде успокоителя, и, далее, через переходник 3 из сопловой насадки 2 истекает в виде струйного потока. Контроль за входным давлением осуществляется манометром 4. Растекание струйного потока осуществляется по преграде 11, установленной на столике 10. Измерение силы давления струи на преграду 11 осуществляется системой, которая работает следующим образом.
Вода проходит сопловую насадку 2 и струйным потоком воздействует на преграду 11, передавая давление на поршень 12. Контроль за положением преграды 11 осуществляется датчиком индуктивности 13, соединенным линией 14 с мультиметром 15. Сила давления струйного потока измеряется в килограммах силы с помощью образцового манометра 16 и поршня 17 путем передачи давления по трубопроводам 18 и 19. Изменение расстояния между сопловой насадкой 2 и преградой 11 осуществляют путем перемещения держателя 1, закрепленного на площадке 6 по направляющим стоек 5.