Диплом_Марков (1231052), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Рисунок 3.7 – Схема измерения крутящего момента и частоты вращения вала ТРК

3.2.6 Регистрация измеренных параметров

Как видно из предыдущих пунктов, все параметры измеряются датчиками, на выходе у которых имеются унифицированные сигналы в виде силы тока, напряжения, частоты или сопротивления. Это позволяет регистрировать, запоминать и перерабатывать данные сигналы одним многоканальным регистратором, что в свою очередь положительно сказывается на качестве, стоимости и времени проведения эксперимента. В качестве такого прибора используется многоканальный регистратор РМТ 59 производства фирмы «Элемер» (см. рис. 3.8). Регистратор многоканальный безбумажный РМТ 59 предназначены для измерения, регистрации и контроля температуры и других неэлектрических величин (частоты, давления, расхода, уровня и прочих), преобразованных в электрические сигналы силы, напряжения постоянного тока и активное сопротивление постоянного тока.

Рисунок 3.8 – Регистратор многоканальный РМТ - 59

Некоторые функциональные возможности:

• результаты измерений отображаются на дисплее в виде чисел, графиков, гистограмм в различных сочетаниях. Количество экранных форм и вид отображения данных на каждой экранной форме конфигурируется пользователем. Переключение между экранными формами осуществляется с клавиатуры прибора. Максимальное количество экранных форм - 10;

• в РМТ 59 применена параллельная обработка сигналов по измерительным каналам, цикл опроса всех каналов около 1 секунды;

• конфигурация осуществляется потребителем с кнопочной клавиатуры, либо по интерфейсу RS 232 или RS 485 (прибор имеет комбинированный интерфейс) с помощью специальной программы или через USB Flash card.

Таким образом, сигналы со всех датчиков поступают непосредственно на вход РМТ 59. Далее информация по интерфейсу RS 232 направляется для дальнейшей обработки на ЭВМ.

4 Методика обработки результатов измерений

При проведении испытаний турбокомпрессора, необходимо в конечном итоге, с помощью измеренных параметров, получить характеристики компрессора, турбины и самого турбокомпрессора в целом. Эта операция производится в ЭВМ по специальному алгоритму. Далее приведен алгоритм проведения испытания и обработки результатов измерения.

Известно, что изменение параметров воздуха на входе в компрессор, и в особенности температуры , оказывает значительное влияние на основные показатели компрессора. Характеристики, снятые при различных и на входе, будут отличаться друг от друга. То же самое относится и к турбине. Для того чтобы характеристики компрессора можно было использовать при различных атмосферных условиях, используются универсальные параметры, а именно: вместо расхода воздуха используется такой параметр, как приведенный расход воздуха, а вместо частоты вращения , используется приведенная частота вращения:

; (4.1)

. (4.2)

Что касается турбины, то для нее также используются универсальные характеристики, у которых в качестве параметров, характеризующих режим работы турбины, используются параметр нагруженности и степень понижения давления:

, (4.3)

где – окружная скорость рабочего колеса турбины на внешнем диаметре, – изоэнтропическая работа расширения газа в турбине.

. (4.4)

4.1 Алгоритм проведения испытаний и обработки результатов измерений для компрессора

Для проведения испытаний компрессора вентиль 10 (см. рис. 3.1) должен находиться в закрытом положении, а 7, 8 и 16 в открытом. При этом регулирующими параметрами являются расход воздуха через компрессор и частота вращения вала турбокомпрессора. Регулирование расхода выполняется с управляющей панели 11 дроссельной заслонкой 17, а частота вращения – расходом газа через турбину, при помощи вентиля 7.

Для построения характеристик компрессора, используются шесть частот вращения (от 50000 мин^-1 до 300000 мин^-1 с интервалом в 50000 мин^-1) и пять уровней расхода воздуха (от до с интервалом в ). Таким образом, установив частоту вращения 50000 мин^-1, и с помощью заслонки расход , производится замер следующих параметров: , , , , . Затем, постепенно закрывая дроссель 17, производится еще четыре замера при других расходах воздуха. Затем, увеличивая расход газа через турбину, устанавливаем частоту вращения вала на уровне 100000 мин^-1 и производим снова 5 замеров параметров при различных положениях дроссельной заслонки. Таким образом, повторив данные действия для всех частот вращения, получается массив данных в виде таблицы 4.1, с помощью которого необходимо построить универсальные характеристики компрессора.

Для построения универсальной напорной характеристики , необходимо перейти к универсальным параметрам расхода и частоты, что можно сделать по приведенным выше формулам. Напор (затраченная работа) определяется по следующей формуле:

. (4.5)

Универсальной характеристикой напора является коэффициент затраченного напора:

, (4.6)

где – наружный диаметр рабочего колеса.

Таким образом, используя эти формулы, можно получить массив данных для построения универсальной напорной характеристики (см. табл. 4.2).

Таблица 4.1 – Образец массива данных измерений при испытании компрессора

Частота, мин-1	Параметры	Расход воздуха
		0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
50000
100000
150000
200000
250000
300000

Таблица 4.2 – Массив данных для построения напорной характеристики

	GВПР1	GВПР2	GВПР3	GВПР4	GВПР5
nПР1
nПР2
nПР3
nПР4
nПР5
nПР6

Аналогично напорной характеристике, строится кпд-характеристика компрессора, где кпд компрессора определяется из соотношения:

. (4.7)

Результаты расчетов также представляются в виде массива для построения кпд-характеристики (таблица 4.3).

Таблица 4.3 – Массив данных для построения кпд-характеристики

	GВПР1	GВПР2	GВПР3	GВПР4	GВПР5
nПР1
nПР2
nПР3
nПР4
nПР5
nПР6

4.2 Алгоритм проведения испытаний и обработки результатов измерений для турбины

Для проведения испытаний турбины, вентиль 10 (см. рис. 3.1) должен находиться в закрытом положении, а 7, 8 и 16 в открытом. При этом регулирующими параметрами являются давление на входе в турбину (за счет вентиля 7) и частота вращения вала турбокомпрессора (за счет регулирования расхода воздуха через компрессор дроссельной заслонкой 17).

Для построения характеристик турбины, используются шесть частот вращения (от 50000 мин^-1 до 300000 мин^-1 с интервалом в 50000 мин^-1) и пять давлений на входе в турбину (от до с интервалом в ). Таким образом, установив частоту вращения 50000 мин^-1, с помощью заслонки 17, и давление , с помощью вентиля 7, производится замер следующих параметров: , , , , . Затем, постепенно увеличивая давление , производится еще четыре замера этих же параметров, но уже при значениях , , , . Заметим, что при переходе на каждое следующее значение , необходимо с помощью расхода воздуха через компрессор, восстанавливать частоту вращения вала турбокомпрессора до значения . Так же, с помощью расхода топлива, необходимо поддерживать постоянную температуру на входе в турбину . Затем, изменив частоту вращения вала до , производится снова 5 замеров параметров при различных значениях . Таким образом, повторив данные действия для всех частот вращения, получится массив измеренных параметров в виде таблицы 4.4, с помощью которого необходимо построить универсальные характеристики турбины.

Для построения универсальных характеристик турбины, необходимо перейти к универсальным параметрам, характеризующим режим работы турбины. Как было показано выше, таковыми являются параметр нагруженности (регулируется частотой вращения) и степень понижения давления (регулируется давлением на входе в турбину). Определить их значения можно по следующим формулам:

(4.8)

Характеристики

Список файлов ВКР