Minimization of vibrational factor in experimental investigations of limited swirling flows microstructure

Autor: M. Kochina, V. Kochin, V. Turiсk
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Mechanics and Advanced Technologies; № 3(81) (2017); 40-46
ISSN: 2521-1943
2522-4255
Popis: Експериментальні дослідження тонкої структури складних закручених потоків та нестандартних засобів керування процесами переносу у вихровій камері виявили необхідність модернізації вузлів аеродинамічного стенда для зменшення похибки від їх механічної вібрації при інструментальних вимірюваннях через появу в сигналах додаткових складових від наведених миттєвих переносних швидкостей течії. Цей фактор ускладнює аналіз характеристик вихрових структур різних масштабів. Метою роботи є моніторинг вібраційно небезпечних зон установки та зменшення негативних наслідків вібрації щодо результатів термоанемометричних вимірювань. Для мінімізації шкідливого впливу вібрації елементів аеродинамічного стенда на результати досліджень в його конструкцію було внесено ряд змін. Оцінка якості цих змін передбачала вимірювання віброприскорень в двох зонах: 1 – безпосередньо біля двох основних джерел вимушених коливань (електродвигун та вентилятор); 2 – в зоні розташування координатного пристрою з державками термоанемометричних датчиків. Експериментально доведено, що модернізація аеродинамічного стенда знизила величини віброприскорення в напрямку поздовжньої осі камери приблизно в 4 рази та уздовж вертикальної осі приблизно в 2 рази. Отримані дані дозволяють зменшити похибки визначення статистичних характеристик течії та коригувати ідентифікацію виявлених вихрових структур у вихровій камері
Purpose. The article presents results of vibration monitoring of aerodynamic test bench for experimental investigations of the limited swirling flows microstructure and for development of new methods of mass eddy transfer control in mixture chambers. The subject of research is increase of identification accuracy of coherent vortex structures in chambers by reducing of influence of additional components in measurement signals induced by instantaneous translatory velocities of current owing to oscillations of test bench elements. Design/methodology/approach. To reduce the negative effects of mechanical vibration on the results of aerodynamic measurements, a series of changes were made to the design of the aerodynamic stand. To evaluate the quality of these changes in vibration levels, measurements of vibration acceleration in two zones were made: 1) directly near two sources of forced oscillations (motor and fan); 2) in zone of coordinate station with location of the holders of hot-wire anemometer sensors. Findings. Vibration monitoring of the aerodynamic bench proved that its modernization reduced the magnitude of vibration acceleration in direction of longitudinal axis of the chamber in about 4 times, and the magnitude of vibration acceleration along the vertical axis in approximately 2 times. The obtained data and testing technique made possible to correct identification of detected vortical structures, to reduce errors in determining pulsations of velocities and their statistical characteristics in shear flows of the vortex chambers of power or technological application.
Экспериментальные исследования тонкой структуры сложных закрученных потоков и нестандартных способов управления процессами переноса в вихревой камере выявили необходимость модернизации узлов аэродинамического стенда для уменьшения погрешности от их механической вибрации при инструментальных измерениях из-за появления в сигналах дополнительных составляющих от наведенных мгновенных переносных скоростей течения. Этот фактор усложняет анализ характеристик вихревых структур различных масштабов. Цель работы состоит в мониторинге вибрационно-опасных зон установки и уменьшение негативных последствий вибрации относительно результатов термоанемометрических измерений. Для минимизации вредного влияния вибрации элементов аэродинамического стенда на результаты исследований в его конструкцию был внесен ряд изменений. Оценка качества этих изменений предполагала измерения виброускорений в двух зонах: 1 — непосредственно вблизи двух основных источников вынужденных колебаний (электродвигатель и вентилятор); 2 — в зоне размещения координатного устройства с державками термоанемометрических датчиков. Экспериментально доказано, что модернизация аэродинамического стенда снизила величины виброускорения в направлении продольной оси камеры приблизительно в 4 раза и вдоль вертикальной оси приблизительно в 2 раза. Полученные данные позволяют уменьшить погрешности определения статистических характеристик течения и корректировать идентификацию выявленных вихревых структур в вихревой камере.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: