[3; 6]:
,
где n - число оборотов в секунду; z - число лопаток РК.
Колебания давления распространяются вдоль проточных трубопроводов и могут значительно влиять на эксплуатационные параметры энергетической системы [4; 5; 7].
Установка фронтального турбулизатора (ФТ) на пути потока, с целью его мелкомасштабной турбулизации, очевидно, может повлиять на амплитудно-частотную характеристику пульсаций давления рабочего тела. Причём теоретически возможны два диаметрально противоположных результата. В одном случае ФТ может выполнить функции демпфера (гасителя колебаний), а в другом - генератора колебаний.
С целью практической оценки демпфирующих качеств ФТ были проведены экспериментальные исследования по замеру пульсаций статического давления в стационарном канале до и после ФТ.
В качестве источника пульсаций давления использовался центробежный малорасходный насос. Рабочим телом служила вода. Статическое давление перед ФТ поддерживалось равным 2.28·105 Н/м2. В систему измерения входили датчики давления и двухлучевой запоминающий осциллограф С8-9А, применение которого позволило уменьшить время проведения экспериментов. В качестве примера на рис. 1 представлена осциллограмма пульсации давления до и после ФТ.
Рис. 1. Схема определения амплитуды колебаний давления на осциллограмме.
В качестве фронтальных турбулизаторов использовались перфорированные металлические пластины или плетёные сетки 045, 0056 (обозначение по ГОСТу), устанавливаемые поперёк трубопровода.
Оценка демпфирующих свойств ФТ производилась с помощью приведённой амплитуды колебания давлений:
- двойная амплитуда колебаний давления до ФТ; 
- двойная амплитуда колебаний давления после ФТ. На рис. 2, в качестве примера, дана иллюстрация 2 вариантов изменения амплитудно-частотных характеристик пульсаций после прохождения потока через ФТ.
Рис. 2. Характер влияния ФТ на пульсацию давления:
а) ФТ из перфорированной пластины;
б) ФТ из сетки.,
При интерпретации результатов испытаний значение 
=1 расценивалось, как отсутствие влияния ФТ на динамические параметры потока. Интервал <1 указывал на то, что ФТ уменьшает амплитуду колебаний, а неравенство >1 позволяло сделать вывод о том, что ФТ увеличивает амплитуду колебаний.
На рис. 3 представлены результаты исследований в виде графической зависимости =f(ReW1). Здесь приняты обозначения: П1 - перфорированная пластина толщиной 1 мм и коэффициентом живого сечения 0,3; П2 - перфорированная пластина толщиной 2 мм и коэффициентом живого сечения 0,3; С1 - сетка 045; С1 - сетка 0056; ReW1 - число Рейнольдса, зависящее от относительной скорости потока, набегающего на ФТ.
Лучшие демпфирующие свойства показали плетёные сетки, коэффициент сопротивления 
которых оказался в диапазоне =0,4-0,8.
При увеличении коэффициента сопротивления ФТ до = 200-600 подавление колебаний происходило лишь при малых значениях числа Rew1<800. С ростом числа Рейнольдса ФТ из перфорированных пластин проявляют не демпфирующие, а генерирующие свойства. Амплитуда пульсаций увеличивается. Объясняется это тем, что коэффициенты сопротивления ФТ при больших Rew1 на один, два порядка выше оптимальных.
Рецензенты
- Евстигнеев А.И., д.т.н., профессор, проректор по НР, ФГБОУ ВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет», г. Комсомольск-на-Амуре.
- Феоктистов С.И., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Технология самолётостроения» ФГБОУ ВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет», г. Комсомольск-на-Амуре.