Способ моделирования внедрения телав воду

Способ моделирования внедрения телав воду

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()840680

J (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

<51)М. К . (22) Заявлено 110779 (21) 2798233/25-06

G 01 N 10/00 с присоединением заявки No— (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретении и открытий (53) УДК 532 528 (088,8) Опубликовано 230681 Бюллетень М 23

Дата опубликования описания 230681

Л.И.Слепян, В.Б.Васильков, А.Ю.Карпо и Г,А.Альев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВНЕДРЕНИЯ

ТЕЛА В ВОДУ

Изобретение относится к экспериментальным исследованиям гидродинаминеских процессов методом физического моделирования и предназначено для изучения процесса внедрения тела из атмосферы в воду.

Известен способ моделирования внедрения тела в воду путем создания дополнительного градиента гидростатического давления перемещением бассейна с водой с постоянным ускорением 1 .

Однако сообщение бассейну постоянного вертикального ускорения сопровождается возбуждением сильных продольных колебаний давления в воде. Эти колебания искажают создаваемый дополнительный градиент гидростатического давления и модельный процесс в целом.

Цель изобретения — повышение точности эксперимента путем исключения колебаний давления в воде.

Указанная цель достигается тем, что ускорение бассейна с водой дополнительно линейно увеличивают до требуемого значения в течение времени, кратного периоду основного тона колебаний бассейна с водой.

В этом случае в результате интерфе» ренции волн колебания основного тона, а также колебания высших тонов, периоды которых целое число раз укладываются в период роста ускорения, исчезают.

На фиг.1 представлено устройство для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 — зависимость ускорения бассейна от времени; на фиг.3 зависимость давления от времени.

Устройство содержит бассейн 1, снабженный механизмами его подъема и сброса. Под бассейном установлен амортизатор 2, состоящий, например

15 из двух упругих элементов. Основной упругий элемент 3„ например цилиндрическая пружина, предварительно поджат до заданного усилия, обеспечивающего расчетное ускорение бас20 сейна. Второй, дополнительный упругий элемент 4, например пакет тарельчатых пружин, находится в свободном состоянии. Метательное устройство 5 для пуска моделей в воду размещено над бассейном.

Способ реализуется следующим образом.

Бассейн с водой поднимают над амортизатором до заданной высоты, 30 а затем сбрасывают. При этом бассейн

840680

VH IM й= — — ) с а по числу Фруда

Мн — — — — = )

Я4и по критерию Эйлера

О р

Р М ЯМ"н н где М вЂ” число Маха;

Р,. — число Фруда;

Эд — .критерий Эйлера;

ЧН- скорость натурного объекта;

V — скорость модели;

g — ускорение свободного падеН ния;

g — ускорение модели;

)„ — линейный размер натурного объекта;

1>-- линейный размер модели;

P — гидростатическое давление воды в бассейне; плотность воды; а — скорость звука в воде; время.

На графиках (фиг.2 и 3) приведены зависимости давления и ускорения от времени для сечения стержня с координатой х=- -8м.

50 сврбодно падает до момента контакта с амортизатором. При контакте с амортизатором вначале сжимается дополнительный упругий элемент 4, обеспечивающий рост ускорения бассейна в течение времени, кратного периоду основного тона продольных колебаний, бассейна с водой. Х моменту оконча. ния работы дополнительного упругого элемента 4 амортизатора сила его сжатия достигает силы предварительного поджатия основного упругого элемента 3, в результате чего последний также начинает сжиматься.

В дальнейшем сила, действующая на бассейн, изменяется медленно, по сравнению с периодом основного тона колебаний бассейна с водой. Во время работы основного упругого элемента бассейну с водой сообщают заданное ускорение вверх. В период действия заданного ускорения выстре- QP ливают модель и регистрируют параметры процесса внедрения.

Моделирование процесса внедрения тела в воду производят по следующим критериальным зависимостям: 25 по числу Маха

На фиг.2 по оси ординат откладывается ускорение g„,,à по оси абсцисс — безразмерное время

6 — функция 9„(1) при внезапном сообщении постоянного ускорения бассейну с водой; 7 — функция

g(t). при увеличении ускорения бассейна с водой в течение времени, кратного периоду основного тона колебаний бассейна.

На фиг. 3 по оси ординат откладывается давление Р, по оси абсцисс время t.(8 — функция Р(с) при внезапном сообщении постоянного ускорения бассейну с водой. 9 — функция

Р(7) при увеличении ускорения бассейна с водой в течение времени, кратного периоду основного тона колебаний бассейна.

Как видно из графика, (кривая 8) при сообщении бассейну постоянного ускорения, давление периодически изменяется. В случае ускорения бассейна предлагаемым способом, давление растет (кривая 9), а затем остается постоянным. Тот же эффект достигается и для поперечного сечения GacceAHa с любой другой коорди-, натой и периодом времени роста ускорения, кратном периоду основного тона колебаний.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет провести моделирование процесса внедрения тела в воду при любых числах Фруда независимо от размеров модели и ее скорости входа и при этом исключить колебания давления, искажающие моделируемый процесс.

Формула изобретения

Способ моделирования внедрения тела в воду путем создания дополнительного.градиента гидростатического давления перемещением бассейна с водой с постоянным ускорением, отличающийся тем, что, с целью повышения точности эксперимента, ускорение бассейна с водой дополнительно линейно увеличивают до требуемого значения в течение времени, кратного периоду основного тона колебаний бассейна с водой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 660088007777,, кклл. 0 01 М 10/00, 1977.

840680

Фи@1

ФиаЯ

Составитель A.Волков

ТехредА.Бабйнец . КорректорГ.Решетник

Редактор В.Жиленко

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 4748/61 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комиТета СССР по делам изобретений и открытий

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