Стенд для исследования гидравлических процессов
1. СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, включающий станину, на которой установлен лоток с рабочей средой, трубу, соединяющую головную и концевую части лотка, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности исследования, он снабжен плоским электромагнитом, один полюс которого расположен над лотком, а другим является дно лотка, и вибратором, жестко соединенным с дном лотка, труба снабжена ленточным электродвигателем и эластичной вставкой и в качестве рабочей среды использованы ферромагнитные шарики. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что щарики выполнены из стали. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(51) Е 02 В 1/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3403595/29-15 (22) 01.03.82 (46) 07.04.84. Бюл. № 13 (72) Н. Ф. Юрченко (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени гидромелиоративный институт (53) 627.13.001.57 (088.8) (56) 1. Изучение ледовых явлений, возникающих на главном канале переброски стока в период его зимней эксплуатации. Научно-технический отчет Государственного гидрологического института. Л., 1978, с. 61-62.
2. Юрченко Н. Ф. Исследование гидравлических сопротивлений в песчиных руслах открытых и подледных безшуговых потоков. М., Московский гидромелиоративный институт, 1980 (дел. в ВИНИТИ
18.04.80, № 1528-80), с. 5 — 6 (прототип).
„„BU„„ iОМЗЫ А (54) (57) 1. СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, включающий станину, на которой установлен лоток с рабочей средой, трубу, соединяющую головную и концевую части лотка, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследования, он снабжен плоским электромагнитом, один полюс которого расположен над лотком, а другим является дно лотка, и вибратором, жестко соединенным с дном лотка, труба снабжена ленточным электродвигателем и эластичной вставкой и в качестве рабочей среды использованы ферромагнитные шарики.
2. Стенд по п. 1, отличающий ся тем, что шарики выполнены из стали.
1084356
Составитель А. Кононов
Редактор П.Макаревич Техред И. Верес Корректор И.Муска
Заказ 1940/22 Тираж 644 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открь;тий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
h3unpe1ение Относится к гидротехнике
И МОЖЕТ ОЫТЬ ИСПОЛЬЗОВИНО ПРИ МОДЕЛИР, «;, Hè гидравлических процессов. ! Ьвестсн стенд для исследования гидрав,!Нчсски., процессов, Включающии лОтОк) лодильную установку (1).
11е,1оста гком этого стенда является не.Озможно:Tb обеспечения кинематическо,о и динамического подобия при моделировании потока.
Известен Также стенд для исследования гидравл11чгских процессов, включающий, станину, на которой установлен лоток раоочей средой, трубу, соединяющую го, Овну.о и концевую части лотка (2J.
Недостатком известного стенда являетсн низкая точность исследований вследствие невозможности обеспечения кинематического и ди намического подобия при моделировании потока.
Цель изобретения — повышение точности исследований. 20
Указанная цель достигается тем, что стенд снабжен плоским электромагнитом, один полюс которого расположен над лотком, а другим является дно лотка, и вибратором, жестко соединенным с дном лотка, труба снабжена ленточным электродвигателем и эластичной вставкой, а в качестве рабочей среды использованы ферромагнитные, преимущественно стальные, шарики.
На чертеже изображен стенд, продольный разрез. 30
Стенд включает лоток 1, установленный при помощи шаровых шарниров 2 на станине 3. Головная 4 и концевая 5.части лотка соединены трубой 6. В трубу вдоль всей ее длины вмонтирован ленточный электродвигатель 7. В днище лотка и над поверх- 35 ностью потока из стальных шариков 8 устанавливается плоский электромагнит 9. К днищу лотка (электромагниту 9) прикрепляется вибратор 10. Для уменьшения массы вибрируемой части стенда соединительная тру- 40 ба 6 соединена с лотком 1 эластичной вставкой 11. При необходимости изменение уклона дна лотка производится с помощью винтовых опор 12.
Стенд работает следующим образом.
Лоток 1 заполняется стальными шари- 45 ками 8 заранее определенных размеров. Количество шариков определяется требуемой глубиной потока. После включения ленточного электродвигателя 7 по соеди нительной трубе 6 стальные шарики 8 перемещаются от концевой части лотка 5 в головную 4 и затем перемещаются по лотку под действием собственного веса. Движению шариков по лотку способствует включенный вибратор 10, который по заранее определенному закону при изменении частоты вибрации позволяет менять и динамическую вязкость потока стальных шариков. С помощью электромагнита 9, меняя напряженность магнитного поля, можно устанавливать в опытах требуемую величину ускорения свободного падения для потока стальных шариков.
Изменение на модели динамической вязкости, плотности и ускорения свободного падения для потока позволяет создавать в опытах потоки, подобные натурным. Для полного физического моделирования необходимо обеспечить условия геометрического, кинематического и динамического подобия. Эти условия предполагают пропорциональное уменьшение всех размеров модельного потока, создание в сходственных точках пропорциональных скоростей, а также получения на модели безразмерных комплексов Рейнольдса - ф, Фруда - -„— и некоторых других такимй же как и в натуре.
Так как в модельных потоках глубина Н меньше натурной в десятки и сотни раз, то одновременное получение требуемых значений чисел Рейнольдса и Фруда требует изменения величин кинематической вязкости = -, где ус, p — динамическая вязкость и плотность потока, и ускорения свободной поверхности g.
Добиться этого и позволяет данный стенд, на котором в качестве движущейся среды применены гораздо более плотные, чем вода, стальные шарики. Кроме того, динамическая вязкость такого потока изменяется при изменении частоты вибрации лотка, а ускорение свободного падения изменяется при помощи плоского электромагнита.
Таким образом, предлагаемый стенд позволяет моделировать гидравлические процессы практически по всем условиям физического подобия, что значительно повышает достоверность результатов исследований и расширяет диапазон их возможного применения.
Использование изобретения позволит повысить точность исследований за счет обеспечения геометрического, кинематического и динамического подобия при моделировании потока.
