Устройство для моделирования обтекания транспортных средств

Устройство для моделирования обтекания транспортных средств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е f)l) 5I6060

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сок)в Советских

Соыиалистических

Республик (61) Дополнительное к явт. свид-ву (22) Заявлено 23.12.74 (21) 2086290 18-24 ()1) .5 (. Кл.- С 06G 7 70 с ГIРисоеДlf 1(с!! I(см зf)5)вкп Ъо

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.76. Б(оллстснь ¹ 20 (53 ) УД К, Г) 81.333 (088.8) Дата опуоликован!Гя описан!Гя 06.07.76 (72) Авторы

И:100 РСТ » 115(А. О. Дитман, С. Н. Окунев и В. П. Косовцев

Ленинградский институт водного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ОБТЕКАНИЯ ТРАНСПОРТНЬ!Х СРЕДСТВ

Предлагаемое устройство отност()ся к средствам аналоговой вычислительной техт))(ки ll предназначено для изучения обтекания моделей транспортных средств с движительным комплсксом.

Изве.тны устройства для моделирования трехмерных поступательно — циркуг(яцнонных пОтОкОВ (1 ) и мст1)ОЙ iтВО для модели рoBяния трехмерных нестационарных потоков прп встречном и попутном двт(>кении высокоскорос )IIIX H003;(0)3 (2)). Работа этих устройств основана на том, что металлические модели и.следуемых тел помещают в квазистационарпое магнитное поле и на их поверхности измеряют магнитные потенциалы, по которым (на основе элсктромагнитогидродинамичсской аналогии) расчитывают аэродинамические характеристики. Вихревая пелена за несущими крыльями моделируется системой проводников с током.

Однако эти устройства не позволяют моделировать обтекание транспортных средств с работающим движительным комплексом, что снижает точность моделирования.

Ближайшим аналогом предложенного устройства является модель, выполн ííàÿ пя основе расчетной математической схемы, когда дВижитель замен51ется диско . ocooOHHOCTO)f (источников, стоков 11 т. д.), а спутная струя за дни>кителем — вихревой поверхностью.

При этом, интенсивность особ)енносте!) определяется Величиной ра хода вызванного потока черсз поперечное сс Iение дВпжитс. 151, 3 pop 5() гихревой поверхности — — из условия рясно 10жеппя сс пo линиям To)i;1 нрос Гранствснного

ПОТОI ° (1, 00! Сl 3(0)ЦСГО TPЯН(. )(OP! HOP CРСДС1 ВО, либо из какого-лпоо дополнительного граничного 5 с.!ОВИ51, например постоянсГВя дяВлсннЯ н3 B)fxpoЗОЙ IloiiopxHocT)1 (3) .

10 Т3) )fc мсTp01(cTI) ) нс Оосспс )ивснот (31)c0)Yoll точности модсл lpoi53li (51.

Цель изобретения — — повышение точности

МОД .1)IPOBЯHI(5).

Для этого устройство содержит блок зада15 H))51 магHIITHol 110.151, 1)3:5IPp)ITcf) i)bi P. )I КОHтролирующпг датчики, модель обтекаемого тела, электроды моделирующие пелену свободных ви;рей. блок питания, коммутатор, измерительный Oлок, блок моделироваш(я двп20 жителя, установленный в блоке задан!и магнитного потока. Блок моделирования движителя выпо I)ic í в виде соленоида переменного сечения, о=ь которогс параллельна оси дви5ICHте, fя. 3 Об Y(ОTIYЯ подк,110чен3 )Y ОлОIYY II II

25 тания. Кроме того, в устройство введены блок контроля положения витков, размещенный в плоскости расположения обмотки олока моде .!ИРОВЯППЯ ДВИ Инге.151, If б) (Ок из))срспп5! маГнитноГО потоl я, выполненный в 1)идс IIH3Y 1 30 и;инной катушки, которая находится на об5!6060 >(откс б (ÎK3 >to;I c (ilpo«2 It?(5I KHTP., i H. Б 10к контроля поло>кения «итк<>В и блок ИB)tcpc«è>t

МВГНИТПОГО ПОТОК3 ПОДКЛ(сос!СПЫ K СООТBC СТвующим входам коммутатора, На чертеже представлена блок-схема ус 1ройства.

Устройстйо содержит блок 1 зядапия мягНИТНОГО ПОЛЯ С УCTBHOB. IЕНПЫМП « IICМ IIЗМС рительными и контролирую!цпми датчиками

2 и моделью 3 обтекаемого тела, «ыходящая 10 кромка которой через электроды 4, представляющие собой систему линейных провод>янков, подключена к блоку 5 питания. Измерительные и контролирующие датчики 2 через коммутатор б соединены с измерительным 15 блоком 7.

БЛОК 8 мОДСЛИровяFIИ51 дВli?Kl(TC151 Вl>IÏÎË!!Сн в виде соленоида перемсщ(ого ce«ctH(ti, ось

KoTopoI H3pяллел1 на осН дви>кп l с.lя, 2 ОбМ От К с! П ОД К. 110 cl C H 3 K бе! 0 К > 5 H H T 2 H H 5! . 20

Блок 9 контроля положения витков устаНОВ;!ЕН В П, IOÑÊÎÑ! И РЯСПОЛО>КСI(ИЯ ООМO 1 Кll блока 8 моделирования движителя.

Блок 10 измерения магнитного потока выполнен в виде индукционной катушки, размс- 25 щенной ня обмотке блока 8 моделирова!Пгя движителя. Блоки 9 и 10 подключены к соответствующим входам коммутатора б.

Работает устройство c,ëå>(óto((IHì образом.

Б блок 1 задания мап!Нтпого поля, пред- 30

СТЗВЛЯIОЩПЙ ВНУ 1 РСНН!ОЮ ООЛсlС) i> СО. ICHOH;I3 с однородным магнитным полем, устяпявл;1вают метсlллическую модель 3 TpclllcHopTH<>t о средства, к выходящим кромкам которой I!oil соединяют систему электродов 4„сос <05!Пр ю 35 из линейных проводников, имитирукнцих cticтему свободных вихрей в потоке за телом.

Блок 8 моделирования движителя, гыполпенный в виде соленоида псрем-"нногO сечения, размещают таким образом, что один сго 40 торец, диаметр которого равен диаметру дни>кителя, устанавливается в плоскости дви>кителя, а другой торец располагается Вдали от модели транспортного средства 3. При этом первоначально ось соленоида совпадает с 45 осью движителя и направлением оси спутной струи. Обмотка соленоида является моделью вихревой поверхности границы спутной струи.

На выходящей кромке модели транспортного средства 3 и в заданных точках потока рас- 50 полагаются измерительные и контролируя>щие датчики 2, представляющие собой системы индукционных катушек. Блок 9 контроля поло>кения витков Выполнен в виде системы индукционных катушек, плоскости кото- 55 рых совпадают с плоскостью обмотки соленоида блока 8 моделирования дви?кителя. Обмотка соленоида блока моделирования движителя сцеплена с блоком 10 измерения магнитного потока, представляющим собой ка- 00 тушку из нескольких витков, диаметр которых равен внешнему диаметру соленоида.

Все измерительные и контролирующие индукционные катушки 2, 9, 10 через коммутаТор б включаются на измерительный блок 7. 0>5

Пос.чс вкл!О !спи>1 Олока 5 пllт;lпп51 м3ГпптFll>l K СИСТЕ>>1, (!Я Bl>IIIO, IHCH ttt ЯПЯ 101 с! ПОС1 У°, 13 Я f cl11>I Ы ГП(! Я -> f>X КО«< !(ОГО Hcl BI>I. (0 15I ШИХ кромках модели 3 зада(от я токи в электроды

HPII ЭТО >! KOHTPO. II> ОС>>!ЦССТВЛЯСТСЯ ПО ПОКЯзяниям датч;!К<>В 2 на из)!еритс>!ьном Олоке 7.

1 21(им Oop33>o)t пол> >!астс51 модсль пост>> пяте, l!>Iio-1111Р кУГ(Я ПНОIIНОГО 0<)TcкilппЯ тР 2HcHQPT ного средства без д«ижителя. Затем с помощью блока 10 определяется «елпчипа магнит-!!ого потока при отсутствии блока 8 моделирОВс>НИя дВИИ(ПТЕЛя. ПО,(-IЕННая ВЕ,IИЧИН2 ВЫЧП 2ЕТСЯ В ДВЛЬНЕЙШЕХI ИЗ ПОК232НИй, СНЯТЫ. с блока 10 при определении расхода магнитного потока через поперечное сечение дви>кителя.

Ток в осл!Отке соленоида блока 8 модслироtI3HtI5t движителя задается по всличипе расхода, значение которого контролируют с помои(ью блока 10. Зятем подбирают форму и по!!О?ксн!!с Витков соленоида блока 8 таким образом, чтобы боковая по«срхпость располагалась по поверхности тока в х!агпитном поле, пндуциров анно м блоком 1 задания магнитного поля, блоком 8 и электродами 4, что контролируют по показаниям блока 9.

После выполнения перечисленных граничtill# условий измсрспие нсобхо;(имых Величин

ПРО!>ЮДЯТ С ПОМО!ЦЬЮ ИЗМ!СРИТЕГ!ЬH»(K Дат-!Иков 2, включенных через коммутатор б. (Олс!!Опд большого диамс!ра блока модсЛИРО«с!НИЯ ДВП>КП(СЛЯ !ОЖЕ! <>«ITI> З2МСНЕН

< ОЛСНОИ, (0)t .\! с1.101 O ДНЯ МС J) 3, OPCII, КО ОР ОГО последо«атсльпо устяна ВГ!1(вястс5! «ряде то ICK В П, IOCKOCTH рясПОЛ<)ж ПИЯ 11ICK2;IBH>KHтеля, или системой соленоидов малого диаметра. При этом вес измерения на модели выполня(от для каждого соленоида, результат определяют суммированием, Б том <л)час, когда форма спутной струи пе моделируется, может быть использован соленоид переменного диаметра, форму которого опрсделяют пред«Зрительно расчетом

H;IH моделированием.

Указанное устройство выполнено достаточно простыми техническими средствами и не требует предварительной настройки. МстодиKcl CI 0 P250TI>l ПЕЗПЗHHTC. ll>HO > С,(0>кнсня IIO сравнению с методикой исследования изолированного транспортного средства. Однако оНо позволяет заменить в ряде случаев дорогостоящис эксперименты B аэротрубах и бассейнах.

Предлагаемое устройство для моделирования потоков прп обтекании транспорных средств с учетом работающего движителя расширяет возможности аналогового моделирогания при решении прикладных задач аэро(идро> !Сх аники.

<1)ормулd lзоОрстения

Устройство для моделирования обтекания транспортных средсгв, содержащее блок зада! 1 51 5 с(Г и H T Í O Ã 0 П О. 51 С >> С Т с(Н О В Л (> П H Û(CI It 15 Н С М

516060

Составитель С. Беланин

Редактор И. Грузова Техред 3. Тараненко Корректор Л. Орлова

Заказ 1416/11 Изд. ¹ 1395 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раугиская наб.. д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 измерительными и контролиру1ощими датчиками и моделью обтекаемого тела, выходяща51 кромка которой через электроды, моделирующие пелену свободных вихрей, подключена к блоку питания, а измерительные и контролирующие датчики через коммутатор соединены с измерительным блоком, отл ич а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения точности моделирования, olio содержит блок моделирования двихкителя, установленный в блоке задания магнитного потока, выполненный в виде соленоида переменного сечения, ось которого параллельна оси движителя, а обмотка подключена к блоку питания, блок контроля положения витков, установленный в плоскости расположения обмотки блока моделирования движителя, и блок измерения магнитного потока, выполненный в виде индукционной катушки, расположенной на обмотке б,к>ка моделирования движителя, причем блок контроля положения витков и блок измерения м агнитного потока подключены и соответствующим входам коммутатора.

Источники, прllнятые Во В11им

1. Авт св. ¹ 305487, кл. Ci 066 7/48;

28.09.69, опубликовано в 1970 r.

2. Лв г. св. Хо 363099, кл. Гд 06Сд 7/48, 29.03.71, опубликовано в 1973 r.

3. Басин A. М., Минович И. Я. «Теория и расчеты гребны.; винтов», Судиздатгиз, 1963.