Экспериментальные стенды и установки

Внешний вид экспериментального стенда: 1 – галогенная лампа 0,5 кВт; 2 – фокусирующее зеркало; 3 – камера-реактор; 4 – аналитические весы; 5 – тепловизор PI 1M; 6 – газоанализаторр ТЕСТ-1.

Компонентный состав генерируемого газа регистрируется газоанализатором ТЕСТ-1. Выходной тракт содержит сборник конденсата и систему фильтрации, состоящую из PTFE фильтра и угольного.  

Температурный тренд в ходе процесса регистрируется тепловизором PI 1M. Обработка происходит с помощью лицензионного ПО, идущего на флэшке в комплекте прибором. Измерение выхода массы происходит с помощью весов Vibra. С помощью программного комплекса LabView реализовано автоматическое измерение и передача данных в компютер в режиме real-time.

Ответственный сотрудник: Егоров Роман Игоревич

Внешний вид экспериментального стенда: 1 – источник освещения ячейки с жидкостью; 2 – высокоскоростная видеокамера; 3 – лазер (локальный нагрев жидкости); 4 – светофильтр; 5 – ячейка с жидкостью; 6 – светопоглощающий слой на дне ячейки; 7 – платформа весов; 8 – тепловизор.

Для сильно неоднородного нагрева жидкости используется сфокусированный лазерный пучок. Длина волны лазерного излучения - 533 нм. Мощность лазера до 5 Вт. Для измерения температуры поверхности жидкости используется тепловизор Testo – 885 – 2. Для контроля температуры подложки используются  малоинерционные термопары.

Ответственный сотрудник: Егоров Роман Игоревич

Внешний вид экспериментального стенда: 1 – термостат низкотемпературный; 2 – перистальтический насос; 3 – верхнеприводная мешалка; 4 – погружной теплообменник; 5 – емкость с топливом; 6 – тракты движения КЖТ; 7 – головка перестальтического насоса; 8 – температурные датчики.

Для поддержания заданной температуры образцов суспензий использовался криостат КРИО-ВИС-Т-06-01 фирмы TERMEX (температурный диапазон от -30 до +100 °C, обеспечиваемый за счет использования теплоносителя – смеси пропиленгликоля и воды в соотношении 50/50, отклонение температуры в рабочей емкости ±0.01 °С).

Для реализации движения жидкости в трубопроводе (8 мм) использовался перистальтический насос BT100-1F (производительностью 0,0002 – 600 мл/мин, диапазон скорости вращения 0,1 – 100 об/мин).

Контроль температуры осуществлялся при помощи двух измерителей-регуляторов температуры (2ТРМ1) с термоэлектрическими преобразователями ХК (диапазон измерения 0–1200 °С.

Для поддержания однородности суспензии, в резервуар помещалась верхнеприводная мешалка DC-600RM. Резервуар заполняется исследуемым образцом топливной смеси (объем ≈ 1.5 литра), после чего включается перемешивающее устройство с заданной скоростью вращения ≈ 0–1500 об/мин.

Теплообменный аппарат представляет собой алюминиевую трубку диаметром 6 мм и длиной 500 мм, изогнутую в виде круглой спирали, предназначенный для увеличения теплообмена между двумя средами.

Ответственный сотрудник: Романов Даниил Сергеевич

Оборудование в составе пилотной установки:

1. Весы платформенные ВСП4-300.2А9
2. Дробилка щековая ДЩ-1
3. Мельница шаровая МШБ-500
4. Нaсос-гомогенизатор НГД-7,5ВХ
5. Диспергатор РПА 15/20К55А-7/5/2Е-ФЛ
6.  Резервуар 500 л для топлива
7.  Емкости ЭВЛ 500 л для компонентов топлива
8. Насос дозировочный НД 1,0Р 63/25
9. Котел ZOTA - 63 S
10. Топливные форсунки
11. КИПиА, щит управления
12. Шнеки, запорная и регулирующая арматура.

Ответственный сотрудник: Романов Даниил Сергеевич

Целью экспериментов является изучение взаимодействия первой частицы микрогеля с поверхностями, а также взаимодействия второй частицы микрогеля с первой. Для формирования микрогелевых частиц разработана система генерирования сдвоенного потока жидкостей. Результирующий поток микрогелевых частиц формируется в результате взаимодействия в воздухе микрокапельного потока полимера с микроструйным потоком кросслинкера.

Внешний вид экспериментального стенда: 1 – шприцевой насос для подачи раствора полимера, 2 – шприцевой насос для подачи раствора кросслинкера, 3 – каркас для крепления иглы, 4 – пьезоактюатор, 5 – шприцевая игла, 6 – высокоскоростная видеокамера, 7 – персональный компьютер, 8 – источник питания, 9 – система подачи сигнала и его усиления, 10 – система освещения, 11 – шланг для подачи раствора полимера, 12 – шланг для подачи раствора кросслинкера, 13 – твердая стенка; 14 – емкость для сбора отработавшей жидкости; 15 – линейное координатное устройство

Соударение микрокапель геля с поверхностями регистрируется при помощи высокосортной видеокамеры Phantom Miro M310. Высокосортная камера используется комплектно с объективом Nikon 200mm FX NIKKOR f/5.6. Регистрируются основные параметры процессов взаимодействия частиц микрогеля с поверхностью: Начальный диаметр частиц D0, скорость движения микрочастиц U0, диаметр жидкостных мостов δ, м; диаметр растекания (деформации) частиц D, м, h – высота растекающейся (деформируемой) частицы. Подача исследуемых составов осуществляется при помощи шприцевых насосов SPLab 02. Скорость потоков варьируется в диапазоне 0,1–2 м/с за счет изменения расхода насосов.

Дробление потока раствора альгината натрия проводится с использованием многослойного пьезоэлектрического привода.

Ответственный сотрудник: Хомутов Никита Андреевич

Внешний вид экспериментального стенда: 1 – высокоскоростная видеокамера; 2 – высокоскоростная видеокамера; 3 – ПК; 4 – блок управления; 5 – нагреватель; 6 – подложка; 7 – прожектор; 8 – диффузор; 9 – держатель иглы; 10 – модуль линейного перемещения; 11 – перестальтический насос; 12 – криостат.

Соударение капель жидкости с твердой поверхностью регистрируется при помощи высокосортной видеокамеры Phantom Miro M310 и Miro C110. Высокосортная камера используется комплектно с объективом Sigma 200 mm и 105 mm, соответственно. Регистрируются основные параметры процессов взаимодействия капель и частиц: диаметр капли (D0), , скорость капли (U0), диаметр растекания капли после соударения с поверхностью (D). Варьирование размера капель в диапазоне 0,2–1,0 мм при использовании сменных сопел: G17, G21, G25, G30. Подача капель исследуемых составов осуществляется при помощи перистальтического насоса LongerPump BT100-1F. Скорость капель варьируется в диапазоне 0,1–10,0 м/с за счет изменения высоты сопла относительно частицы.

Ответственный сотрудник: Пискунов Максим Владимирович

Общий состав технической части (огневого стенда) пилотного стенда «Комбинированные испытания малогабаритных действующих турбореактивных двигателей»

1. Силовой корпус огневого стенда с защитным экраном – 1 шт
2. Программное обеспечение на носителе «Виртуальный учебный комплекс «Устройство, конструкция и принцип работы турбореактивного двигателя» – 10 лицензий
3. Малогабаритный газотурбинный двигатель с тягой 180 Н – 1 шт.

   Двигатель 1: Jetcat P180 с тягой до 180 H.

   Технические характеристики:

   • тяга: 175 Н при 125 000 об/мин
   • тяга: 5 Н при 33 000 об/мин
   • рабочий диапазон оборотов: 33 000…125 000 об/мин
   • температура выхлопных газов: 520…730 ° C
   • скорость истечения реактивной струи: 1658 км/ч
   • расход топлива: 610 мл/мин (при полной нагрузке)
   • расход топлива: 120 мл/мин (холостой ход)
   • вес: 1710 г
   • диаметр: 112 мм
   • длина: 285 мм.
4. Малогабаритный газотурбинный двигатель с тягой 250 Н – 1шт.

   Двигатель 2: Jetcat P250 с тягой до 250 H.

   Технические характеристики:

   • тяга: 250 Н при 117 000 об/мин;
   • тяга: 11 Н при 35 000 об/мин;
   • рабочий диапазон оборотов: 35 000…117 000 об/мин;
   • температура выхлопных газов: 480…750 ℃;
   • скорость истечения реактивной струи: 1658 км/ч;
   • расход топлива: 820 мл/мин (при полной нагрузке);
   • расход топлива: 120 мл/мин (холостой ход);
   • вес: 2500 г;
   • диаметр: 121 мм;
   • длина: 322 мм.

Данный исследовательский пилотный стенд – установка, предназначен для изучения особенностей работы турбореактивных двигателей на уменьшенных копиях с электрическим приводом с возможностью смены образца двигателя на аналогичный с измененными характеристиками. Каждый из образцов двигателей встраивается в прочную металлическую раму, которая надежно удерживает его, позволяя при этом точно измерять тягу, создаваемую двигателем. Стенд поддерживает измерения множества характеристик температуры потока, и массового расхода воздуха. В состав комплекса входит как сам измерительный стенд, так и два модуля двигателей одного типа с разными характеристиками тяги и геометрическими размерами, для возможности проведения перекрестных испытаний. Комплекс состоит из двух независимых модулей: силовой части с двигателями и программно-измерительного комплекса с датчиками и программным обеспечением для проведения испытаний и измерений на двигателях, установленных на огневом стенде.

Ответственный сотрудник: Антонов Дмитрий Владимирович