Устройство для аэродинамического моделирования направляющего пути наземного транспорта

 

Изобретение относится к средствам физического моделирования, в частности к устройствам для моделирования направляющего пути наземного транспорта в аэродинамических трубных экспериментах. Цель - расширение экспериментальных возможностей за счет обеспечения испытания транспортных средств с различными формами профилей их опорных поверхностей, а также расширение диапазона испытуемых транспортных средств при сокращении времени переналадки устройства. Устройство для аэродинамического моделирования направляющего пути наземного транспорта содержит экран 1 с обтекателями 2, рабочей поверхностью 5, поддоном 6 и пневмопроводом 7, закрепленный на стойках 3 в аэродинамической трубе 4 с зазором над опорной поверхностью 10 модели 8, закрепленной на державке 9. Устройство может быть снабжено рабочими поверхностями 5 и обтекателями 2 экрана 1 различных форм профилей, выполненными с возможностью мобильной их замены. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к средствам физического моделирования, в частности, к устройствам для моделирования направляющего пути наземного транспорта в аэродинамических трубных экспериментах.

Известно устройство для аэродинамического испытания моделей транспортных средств, включающее имитатор путевой структуры и эстакаду, которые крепятся к неподвижному плоскому экрану, имитирующему земную поверхность.

Однако, точность моделирования этим устройством низкая вследствие нарушения принципа обратимости движения, согласно которому при продувках в аэродинамической трубе экран относительно модели должен двигаться синхронно со скоростью набегающего потока. В противном случае возникают погрешности, обусловленные возникновением пограничного слоя на поверхности экрана, значительно искажающие моделирование натурных условий обтекания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство подвижного экрана, моделирующего опорную поверхность пути - прототип.

Такой экран включает неподвижный передний обтекатель, систему отсоса пограничного слоя и имеет подвижную непроницаемую для воздуха ленту. Лента натянута на два валика и полированную алюминиевую пластину. Перед передним валиком по всей ширине экрана проходит щель отсоса.

В данном устройстве устранен недостаток аналога, а именно - соблюдается принцип обратимости движения. Кроме того, производится отсос пограничного слоя, который образуется на неподвижном переднем обтекателе, расположенном перед подвижной лентой.

Недостатком прототипа является то, что он предназначен для испытаний транспортных средств только с плоской опорной поверхностью, что, в свою очередь, сужает его экспериментальные возможности.

Целью изобретения является расширение экспериментальных возможностей за счет обеспечения испытаний транспортных средств с различными формами профилей их опорных поверхностей, а также расширение диапазона испытываемых транспортных средств при сокращении времени переналадки устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для аэродинамического моделирования направляющего пути наземного транспорта содержит закрепленный на стойках внутри аэродинамической трубы (АДТ) экран с обтекателями, расположенный с зазором под опорной поверхностью закрепленной на державке модели испытываемого средства, и пневмопривод системы отсоса, причем экран выполнен в виде полой камеры с рабочей поверхностью и поддоном, пневмопровод установлен в поддоне, поддон выполнен из непроницаемого материала, а рабочая поверхность выполнена из пористого материала с формой профиля, соответствующей форме профиля опорной поверхности испытуемого транспортного средства.

Устройство может быть снабжено рабочими поверхностями и обтекателями экрана различных форм профилей, выполненными с возможностью мобильной их замены.

На фиг. 1 изображено транспортное средство с устройством моделирования направляющего пути в аэродинамической трубе, общий вид; на фиг. 2 - вид устройства с выгнутой рабочей поверхностью экрана; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид устройства с вогнутой рабочей поверхностью экрана; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 4.

Устройство содержит экран 1 с обтекателями 2, закрепленный на стойках 3 в аэродинамической трубе 4.

Экран 1 состоит из рабочей поверхности 5 и поддона 6 с пневмопроводом 7 системы отсоса. Над рабочей поверхностью 5 расположена модель 8 транспортного средства, закрепленная на державке 9 с зазором между рабочей поверхностью 5 и опорной поверхностью 10 модели 8.

Устройство может быть снабжено рабочими поверхностями 5 и обтекателями 2 экрана 1 различных форм профилей, выполненными с возможностью мобильной их замены.

Устройство в набегающем потоке аэродинамической трубы работает следующим образом.

Через пневмопровод с помощью вакуум-насоса начинают отсасывать воздух, тем самым создавая разрежение в полой камере экрана 1. Вследствие образовавшегося перепада давления возникает перетекание воздуха пограничного слоя через пористую рабочую поверхность 5 в камеру экрана 1. В зависимости от материала пористых пластин и их толщины перепад разрежения обеспечивает как условие непротекания через рабочую поверхность 5 набегающего потока при удалении пограничного слоя, так и равенство скоростей течения у рабочей поверхности 5 и набегающего потока, т. е. соблюдение подобия модельного и натурного процессов. Так, например, если рабочую поверхность 5 изготовить из пористой нержавеющей стали ПНС-5 толщиной 1,5 мм и пористостью 32% , то потребный для достижения этого результата перепад разрежения Δ = = -12, где Δ Р - разрежение в камере; ρ - плотность воздуха; v_∞- скорость набегающего потока. (56) Под рук. Г. И. Андреенко. Аэродинамические испытания подвижного состава ИЭМП транспортной системы на магнитной подвеске. , Харьков; . ХАИ, отчет N 02870078403, 1987, стр. 83.

Тернер Т. Р. Моделирование близости земли в аэродинамической трубе с помощью подвижного экрана. Обзоры, переводы, рефераты, УДК 629.735.015.3, 1967, стр. 9, фиг. 1-а.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НАПРАВЛЯЮЩЕГО ПУТИ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА, содержащее закрепленный на стойках внутри аэродинамической трубы (АДТ) экран с обтекателями, расположенный с зазором под опорной поверхностью закрепленной на державке модели испытываемого транспортного средства, и пневмопривод системы отсоса, отличающееся тем, что, с целью расширения экспериментальных возможностей за счет обеспечения испытаний транспортных средств с различными формами профилей их опорных поверхностей, экран выполнен в виде полой камеры с рабочей поверхностью и поддоном, причем пневмопривод установлен в поддоне, поддон выполнен из непроницаемого материала, а рабочая поверхность выполнена из пористого материала с формой профиля, соответствующей форме профиля опорной поверхности испытываемого транспортного средства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона испытываемых транспортных средств при сокращении времени переналадки устройства, оно снабжено рабочими поверхностями и обтекателями экрана различных форм профилей, выполненными с возможностью мобильной их замены.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5