Гидродинамическая труба
Cтраница 1
Гидродинамические трубы оборудованы несколькими вспомогательными элементами для расширения их возможностей. Рабочая часть имеет прозрачные стенки для проведения визуальных и фотографических наблюдений одновременно с другими измерениями. [1]
Гидродинамические трубы со свободной поверхностью предназначены для исследования объектов, погруженных на малую глубину или пересекающих свободную поверхность. В качестве примеров таких объектов можно назвать торпеды, подводные крылья, стойки и некоторые типы гидросооружений. Как следует из названия, единственной особенностью этих труб является рабочая часть, имеющая своб одную поверхность воды, давление над которой регулируется, чем обеспечивается регулирование кавитации на испытываемом объекте. Такая конструкция позволяет моделировать одновременно погружение, поверхностные волны и кавитационные характеристики. Гидродинамическая труба со свободной поверхностью удобна главным образом для исследования кавитации и каверн, возникающих вследствие испарения и вентиляции. Для исследования вентилируемых каверн ( например, суперкаверн, образующихся за гидропрофилями) установка должна быть оборудована устройством для инжекции воздуха или другого газа в рабочую часть. И соответственно необходимо устройство для непрерывного удаления этого воздуха. [2]
Первая гидродинамическая труба, описанная в гл. [3]
В гидродинамической трубе вода с помощью насоса нагнетается по трубопроводу в рабочую камеру, закрытую с четырех сторон прозрачными крышками. В одну из крышек внутри камеры вмонтированы образец и модель изучаемого профиля, за которым создается кавитация. Кавитация возбуждается посредством препятствий различной формы, помещаемых в рабочую камеру. [5]
 |
Схема гидродинамической трубы. [6] |
В гидродинамических трубах представляется возможным создавать кавитационное обтекание тел, близкое к условиям, имеющимся в реальных гидромашинах. Так, С. П. Козыревым [38] после некоторой реконструкции была использована для проведения экспериментов малая гидродинамическая труба Института механики ( рис. 40) АН СССР. [7]
К достоинствам гидродинамических труб относятся возможность простой регулировки скорости и давления жидкости, возможность влияния на интенсивность кавитации изменением величины сужения и положения образца относительно потока. [8]
Отличительной особенностью гидродинамических труб, предназначенных для исследования винтов, является динамометр, с помощью которого приводится в движение винт, измеряется крутящий момент, скорость вращения и тяга винта. В большинстве случаев вал винта входит в рабочую часть против потока, как показано на фиг. [9]
Чтобы спроектировать удовлетворительную гидродинамическую трубу со свободной поверхностью, необходимо решить ряд задач, связанных с выходом потока в рабочую часть и приемом его из рабочей части. Прежде всего существенно, что поток, входящий в рабочую часть, имеет равномерное распределение скорости и невозмущенную свободную поверхность. Воздух и вода, вытекающие из рабочей части, должны быть собраны и направлены в воздухоотделитель с малой скоростью. Более того, важно чтобы диффузия была достаточно эффективной и большая часть скоростного напора в рабочей части восстанавливалась в виде гидростатического напора. [10]
Опытная установка представляет собой гидродинамическую трубу замкнутого типа. Пучок составлен из труб диаметром 10 и длиной 80 мм. Трубы располагаются с одинаковым расстоянием в поперечном и продольном направле. Калориметрическая трубка 3 выполняется из меди. Она устанавливается - в середине шестого ряда трубного пучка, где поток среды имеет стабилизированное состояние. [11]
Опытная установка представляет собой гидродинамическую трубу замкнутого типа. Пучок составлен из труб диаметром 10 мм, выполненных из нержавеющей стали. Трубы располагаются в коридорном порядке в 10 рядов с одинаковым расстоянием в поперечном и продольном направлении, равном 1 57 диаметра. Калориметрическая трубка 3 выполняется из меди. Она устанавливается в середине пятого ряда трубного пучка, где поток воздуха имеет стабилизированное состояние. [12]
Лабораторные эксперименты в высокоскоростной гидродинамической трубе Калифорнийского технологического института, которые были описаны в гл. В этих экспериментах, в которых условия течения были достаточно просты и точно заданы, было обнару-ежно, что частота образования впадин очень мало зависит от степени кавитации, а общее число впадин на единицу ширины каверны незначительно увеличивается или совсем не увеличивается при увеличении длины каверны вдвое или втрое. [13]
При испытаниях в гидродинамических трубах часто наблюдают запаздывание начала кавитации, когда кавитация начинается при более низком давлении в трубе, чем в предыдущем эксперименте. Этот гистерезис, вероятно, связан с существованием ядер, состоящих из нерастворенного газа и вырастающих до критических размеров в результате совместного действия падения давления и диффузии газа. Роль времени запаздывания и гистерезиса будет рассмотрена в разд. [14]
Потери энергии в гидродинамических трубах со свободной струей очень велики. [15]
Страницы: 1 2 3 4