Оснащение кафедры

Энергокавитационный стенд МЭИ

Одним из самых крупных научно-исследовательских стендов МЭИ и кафедры ГГМ, является энергокавитационный стенд для исследования проточных частей моделей гидротурбин крупных ГЭС. Данный стенд позволяет проводить энергетические и кавитационные исследования моделей рабочих колёс гидротурбин диаметром до 400 мм. Верхний и нижний бьеф моделируются закрытыми резервуарами, что позволяет проводить практически все возможные испытания: энергетические, кавитационные, силовые, пульсационные, балансовые  и др.

Насос 1 обеспечивает циркуляцию воды и создает напор турбины, который регулируется частотой вращения двигателя насоса с помощью преобразователя частоты (ПЧ), или задвижкой 2 (альтернативный вариант). Переходный короб 6 позволяет сопрягать напорный бак с любой спиральной камерой турбины. В вакуумном баке 8 можно создавать необходимое при кавитационных испытаниях ГТ разрежение с помощью вакуум-насоса 10. Расширенный начальный участок 9 трубы низкого давления служит для деаэрации потока путем всплытия пузырьков растворенного воздуха.

 

Энергокавитацион

ный стенд обратимых гидромашин

Учебно-научный стенд обратимых гидравлических машин служит для комплексного проведения энергетических и кавитационных исследований динамических насосов среднего и высокого напора, а также, одновременно является моделью гидравлической системы рекуперации избыточного давления в магистральных трубопроводах в электрическую энергию.

1 – блок электрической нагрузки; 2 – тепловой аккумулятор (Установка В); 3 – НВД;
4 – НСД; 5 – фрагмент САУ; 6 – манометры; 7 – расходомер теплоносителя;
8 – датчик температуры теплоносителя; 9 – измерительно-диагностический комплекс

Энергокавитационный стенд для исследования питательных насосов

Энергокавитационный стенд для исследования эксплуатационных режимов питательных насосов с экспериментальной системой передачи мощности через гидродинамическую муфту собственной разработки для нужд энергетических компаний. Данный стенд оснащён измерителем крутящего момента, что позволяет проводить испытания различных гидромуфт и гидротрансформаторов. Стенд оснащён системой регулирования частоты вращения, на основе векторных преобразователей частоты серии ПЧВ, что позволяет проводить экономическую оценку способов регулирования (дросселированием и изменением частоты вращения). В настоящее времё1х-зри=я стенд используется для разработки отечественного образца гидромуфты для привода питательных насосов, установленных и эксплуатирующихся в филиалах ПАО “МосЭнерго” – например, ТЭЦ 9, ТЭЦ 11 и ТЭЦ 20.

 

  

Стенд для исследования динамических насосов

в обращённых режимах работы

Измерительно-диагностический комплекс стенда включает в себя насосные агрегаты с изменённой геометрией проточной части с целью проведения энергетических и кавитационных исследований насосного оборудования, адаптированного для работы в турбинных режимах для нужд оснащения перспективных миниГЭС со сниженными затратами на оборудование. Стенд обладает мощностью до 45 кВт и находится под управлением интегрированного программного обеспечения с комплектом первичных датчиков давления, температуры, измерителями расхода и крутящего момента.

 

1 - турбоагрегат; 2 – бак-накопитель рабочей среды;
3 – фрагмент САУ; 4 – насосный агрегат

Лаборатория 3D прототипирования

3D-печать получила очень широкое распространение в наше время благодаря возможности изготовить изделия сложной геометрии, в том числе и ответственные. Для решения данных целей в области гидромашиностроения кафедра ГГМ обладает комплексом оборудования для 3D – прототипирования, которое применяется для изготовления опытных образцов рабочих колёс гидроагрегатов, отводов и других элементов проточной части, которые используются для проведения исследований на стендах, описанных ранее. На данный момент кафедра имеет в своём распоряжении три 3D принтера, а также 3D-сканер, которые активно используются нашими студентами и аспирантами в целях решения как прямой, так и обратной задач проектирования.

3D принтер Wanhao Duplicator 9/500 mark ll с областью печати 500х500мм

3D принтер Wanhao Duplicator 4S

 

Промышленный двухэкструдерный 3D принтер OMNI 3D Factory 2.0 с областью печати 500х500мм в закрытой термокамере

Профессиональный 3D-сканер RangeVision Spectrum с областью сканирования одного слоя 520x390x390 мм

 

Научно-лабораторные  стенды для обучения студентов

Учебный гидродинамический лоток для исследования открытых течений

- Измерение скорости потока трубкой Пито-Прандтля и гидрометрической вертушкой

- Исследование степени турбулентности потока несжимаемой жидкости

- Экспериментальное определение профиля скоростей и коэффициента кинетической энергии турбулентного потока

- Построение кривых свободной поверхности

- Исследование явления гидравлического прыжка и гидравлического удара

- Исследование кривых свободной поверхности с гидравлическим прыжком

 

 

Учебный стенд “Гидростатика”

- Определение манометрического и вакууметрического давления в точках покоящейся жидкости

- Определение плотности неизвестной жидкости методами гидростатики

- Определение силы давления на плоскую стенку

- Определение силы давления на криволинейную поверхность

 

Учебный стенд “Гидравлический удар”

- Определение потерь напора и коэффициента гидравлического трения при течении в круглой трубе

- Определение потерь напора и коэффициентов гидравлического сопротивления на местных сопротивлениях: диафрагма, шаровой кран

- Изучение характера изменения давления в напорном трубопроводе при гидравлическом ударе (полное и неполное закрытие клапана на выходе трубопровода). Определение ударного давления.

- Экспериментальная проверка формулы Н.Е. Жуковского

- Изучение характера изменения давления в напорном трубопроводе при одновременном запирании клапанов на входе и на выходе трубопровода

Лабораторные стенды моделей гидротурбин различных типов

- Изучение конструкции турбины Пелтона.

- Изучение конструкции радиально-осевой турбины.

- Изучение конструкции осевой турбины.

- Изучение конструкции генератора.

- Исследование характеристик системы турбина Пелтона – генератор – нагрузка.

- Исследование характеристик системы турбина Пелтона – генератор – нагрузка при работе с одним сопловым аппаратом

- Исследование характеристик системы радиально-осевая турбина – генератор – нагрузка

- Исследование характеристик системы осевая турбина – генератор – нагрузка.

- Изучение способов включения генераторов для повышения мощности на выходе: параллельное соединение двух генераторов.

- Изучение способов включения генераторов для повышения мощности на выходе: последовательное соединение двух генераторов

 

​