Способ электромагнитного моделирования двухмерных физических полей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саеетских

Сц,иалистических

Республик

-=т. с °: °,, 1 т1 >т.„„. т1

I дт, 5ц-, „a, /

I (ЕКО.1ИОтЕ1; (Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 04.IV,1966 (¹ 1068242/26-24) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 04,V.1967. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 15Л 1.19б7

Кл. 4 =М, 10

МПК О Oid

;.>Д1, 681.142.001,57 (088.8) Комитет па делаи изобретений и открытий при Сосете й1ииистрав

СССР и . -т втор ь| пзооретсния

Г. A. Рязанов и A. С. Дипман

За внтель

Ленинградский институт водно о транспорта

СПОСОБ ЗЛ ЕКТРОМАГН ИТНО ГО МОДЕЛ И РОВАН ИЯ

ДВУХМЕРНЬ1Х ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ

Известны способы электромагнитного моделирования двухмерных физических полей с. применением вихревой зоны индукционного электрического поля, электролитической ванны и твердых моделей из фольги по форме моделируемой области.

Предложенный способ отличается от известных тем, что для нахождения составляющих вектора физического поля, моделируемого по распределению его дивергенции или нормальной составляющей его ротора, воспроизводят заданное распределение напряженности электрического поля на пластине из диэлектрика с намеченным на ней контуром исследуемого поля и погруженной в электролитическую ванну путем принудительного задания токов, входящих в электролит через электроды, распределенные по пластине, и по найденным изопотенциальным линиям вырезают из фольги витки многослойной плоской катушки, создающей при прохождении по ней переменного тока вихревое электрическое поле с заданным распределением его ротора.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

На пластине из диэлектрика намечают об.пасть, очертание которой геометрически подобно контуру, и с помощью равно отстоящих взаимно перпендикулярных прямых наносят сетку со стороной квадрата, после чего высьерливают в ее узлах отверстия. В центрах ячеек сетки устанавливают графитовые электроды, соединенные с проводами, а отверстия оставляют свободными, (предназначая их для измерений потенциала). Вне контура поверхность пластины покрывают проводящим слоем (графит, медь, серебро). Затем пластину частично погружают в глубокий электролитический бак так, чтобы электроды и проводящий

10 слой касались электролита, и с помощью принудительного задания токов, входящих в электролит через электроды, осуществляют на поверхности пластин распределение нормальной составляющей вектора напряженности элек15 трического поля, подобное заданному распрсделению нормальной составляющей вектора магнитной индукции. Для этого токи в каналах электродов должны быть пропорциональны магнитным потокам через соответственные

20 участки поверхности пластин, ограниченной контуром. Электродом, отводящим общий ток, служит проводящий слой, покрывающий внешнюю часть пластины.

Квазистационарное электрическое лоле в

25 электролите будет служить математической модель1о искомого магнитного поля, и электрический потенциал на погруженной в электролит поверхности пластины явится аналогом магнитного потенциала. Измерив его значения

З0 в центрах ячеек сетки, где влиянием дискрст195653

Предмет изобретения

Составитель Е. В. Тимохина

Редактор Л. А. Утехина Техред Т. П. Курилко Корректоры: Г. И. Плешакова и Н. И. Быстрова

Заказ 1678/13 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС1-

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типографии, пр. Сапунова, 2 ности реализации распределения величины Е можно пренебре ь, строят графическим способом систему изопотенциальных линий с постоянным интервалом электрического потенциала

Лтр где ср,„„. — максимальный потенциал внутри контура, измеренный относительно внешнего проводящего слоя, а n — целое число. Замкнутые полоски, образованные этими линиями, соответствуют искомым трубкам равного Т0 а.

Найденное распределение поверхностного тока реализуют следующим образом.

При помощи шаблона изопотенциальные линии вычерчиваются на листе фольги толщиной в несколько десятков микрон (применяется фольга, кашированная на бумаге), имеющем очертание контура, затем этот лист разреза|от на отдельные замкнутые полоски. Кажду1о полоску вновь разрезают и и образовавшимся концам приваривают электроискровым способом вспомогательные полоски, при помощи которых все эти витки соединяют последовательно в одну плоскую катушку.

Для уменьшения влияния дискретности распределения тока приготавливают несколько таких катушек с разными значениями числа п.

При наложении полоски одной катушки должны накрывать линии раздела между полосками других катушек, причем значения числа и должны быть достаточно большими.

Катушки изолированы друг от друга калькой, соединены последовательно и подключены к генератору переменного напряжения с частотой в 400 — 500 гц. Сверху на стопу таких катушек накладывают рабочий лист фольги, квазистационарное поле в котором должно служить математической моделью изучаемого физического поля.

Способ электромагнитного моделирования двухмерных физических полей с применением

15 вихревой зоны индукционного электрического поля, электролитической ванны и твердых моделей из фольги по форме моделируемой области, от;гичаюи ийся тем, что, с целью нахождения составляющих вектора физического по20 ля, моделируемого по распределению его дивергенции или нормальной составляющей его ротора, воспроизводят заданное распределение напряженности электрического поля на пластине из диэлектрика с намеченным на ней

25 контуром исследуемого поля и погруженной в электролитическую ванну путем принудительного задания токов. входящих в электролиг через электроды, распределенные по пластине, и по найденным изопотенциальным линиям

30 вырезают из фольги витки многослойной плоской катушки, создающей при прохождении по ней переменного тока вихревое электрическое поле с заданным распределением его ротора.