ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы исследования статических характеристик из "Теория элементов пневмоники " При экспериментальном изучении характеристик элементов пневмоники используются обычные методы аэродинамических исследований. Так, при исследовании статических характеристик элементов возникает необходимость в измерениях давления и расхода воздуха на различных участках в каналах питания и управления, на выходе струйных элементов, в пневматических камерах и др. Оказывается необходимым определять скоростной напор в различных точках сечений струи. Одним из способов создания представления о качественной картине течения является визуализация потоков и т. д. [c.417] Специфическими являются, однако, вопросы, связанные с постановкой задач исследования имеются и особенности в технике испытаний, определяемые малыми размерами элементов. [c.417] Опишем типовую схему испытательной установки и схемы некоторых из применяемых приборов. Рассмотрим также вопросы исследования характеристик элементов, связанные с измерением давления и расхода воздуха и с визуализацией течений. [c.417] Испытания проводятся следующим образом. С помощью регулировочных дросселей устанавливаются заданное давление питания и заданные давления на входах в каналы управления. При заданных сопротивлениях на выходах элемента производятся измерения давлений в выходных каналах и измеряются расходы на всех участках воз-дущного тракта. [c.418] В зависимости от задач, которые ставятся при исследовании, схема соединения элементов установки может быть и иной. Например, к выходным каналам испытываемого струйного элемента могут быть подключены каналы управления однотипных элементов, с которыми он соединяется в рабочих условиях. Тогда отпадает необходимость в использовании дросселей 18 и 19. Если должна измеряться разность давлений между выходными каналами, то вместо манометров 20 и 21 удобнее включить один лищь дифференциальный манометр 24, показанный на схеме пунктирными линиями. В аналогичной испытательной установке, описанной Ж. Нарди [45], предусмотрены дополнительно пневмо-электрические преобразователи для вывода показаний измерения давления к электрическим приборам и используется расходомер с электрическим выходом (термоанемометр (см. 46)). [c.418] На установке такого типа могут испытываться и другие элементы пневмоники. [c.419] Схема дроссельного расходомера показана на рис. 45.2, г. При протоке воздуха через дроссель 1 в зависимости от величины расхода меняется разность давлений до и после дросселя, измеряемая дифференциальным пьезометром 2. Тарировка шкалы пьезометра в единицах секундного объемного расхода воздуха может производиться с помощью расходомера, показанного на рис. 45.2, в. Последний является более точным прибором, чем дроссельный расходомер (погрешности измерения составляют для него десятые доли процента, тогда как для дроссельных расходомеров они обычно порядка 1% или даже больше). Однако дроссельный расходомер может включаться в каналы и на промежуточных участках. С помощью же объемного расходомера колокольного типа может измеряться расход лишь на концевых участках воздушного тракта. [c.421] Все описанные выше приборы могут быть изготовлены в условиях лаборатории. Разработке в связи с задачами исследования элементов пневмоники объемных расходомеров (строившихся на базе обычного медицинского спирометра) и расходомеров дроссельного типа посвящены статья А. С. Тумайкина и И. К. Левина [21], а также другие работы А. С. Тумайкина. Общим вопросам техники измерений давлений и расходов в потоках воздуха посвящена обширная литература [24, 18, 7, 4 и др.]. [c.421] На рис. 45.3, а и б показаны схема и внешний вид узла установки, служащего для подготовки и присадки к воздуху дыма. Согласно рис. 45.3, а чистый воздух подводится по каналу / и поступает в камеру 2, в которой расположена вставка 3 с электрической спиралью 4. К вставке 3 поступает масло из масленки 5. При нагревании масла, попадающего на вставку 3. [c.421] Схема и внешний вид другого устройства, также служащего для получения дыма, используемого при визуализации течений в элементах пневмоники, приведены в работе [49]. [c.422] Данный способ визуализации течений приемлем лишь при испытании элементов, в которых течения не ограничены боковыми стенками. [c.422] Оптические способы визуализации течений основаны на использовании связи между плотностью газа и коэффициентом преломления луча света, проходящего через газовую среду. В различных точках области плоского течения давления различны и соответственно различными являются и значения плотности среды. При движении воздуха с большими скоростями легко получаются изображения картины течения. Для элементов пневмоники, работающих с малыми перепадами давлений и соответственно с малыми изменениями плотности среды, применяют для визуализации течений в элементах искусственные приемы впрыскивают в поток воздуха гелий, коэффициент преломления которого отличается от коэффициента преломления воздуха вводят подогрев для струи воздуха, вытекающей из сопла, благодаря чему изменяется плотность в области течения и т. п. [c.424] Различают три способа оптической визуализации течений интерферометрический, шлирный и прямой теневой. [c.425] При первом из этих способов получают на экране полосы различной освещенности, равномерно чередующиеся, если лучи света проходят через среду, имеющую во всех точках одинаковую плотность при изменении же плотности от одной точки потока к другой, меняется конфигурация указанных выше интерференционных полос. По сдвигу полос судят об изменении плотности в области течения. При этом способе визуализации течения применяются сложные, трудные в наладке приборы — интерферометры. Однако при пользовании ими непосредственно определяются изменения плотности воздуха для различных точек поля при данном способе представляется возможным не только исследование качественной картины течения, но также и определение количественных соотношений между величинами, характеризующими исследуемый поток. [c.425] Прямой теневой способ, основанный на фиксации непосредственного отклонения лучей света, проходящих в исследуемом потоке через область оптической неоднородности, пригоден лишь для визуализации сверхзвуковых течений при условии, что ставится только задача получения качественной картины течений. Воспроизведение последней по полученному изображению требует известных навыков, так как интенсивность получаемых теневых полос пропорциональна второй производной от плотности. [c.426] Вернуться к основной статье