Опытовый бассейн для испытаний моделей судов и морских инженерных сооружений преимущественно во льдах


 


Владельцы патента RU 2581446:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП "Крыловский государственный научный центр") (RU)

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно к экспериментальной гидромеханике корабля. Предложен опытовый бассейн для испытаний моделей судов и морских инженерных сооружений преимущественно во льдах, включающий холодильную камеру с системой охлаждения и каналом, заполненным соленой водой, на поверхности которой образовано ледяное поле с торосами, а также установку сжатия подводной части торосов, содержащую размещенные по обоим бортам канала друг против друга погруженные в воду вертикально расположенные упорные плиты, оснащенные упругой мембраной, установленной на верхнем торце плиты, и гидропривод с подвижными штоками, соединенными с упорными плитами для их горизонтального перемещения. Высота упорных плит превышает толщину консолидированного слоя тороса по меньшей мере на 10%, а их ширина - по меньшей мере на 50% ширину подводной части тороса. Гидропривод связан с пультом управления, расположенным на борту опытового бассейна. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей опытового бассейна. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно к экспериментальной гидромеханике корабля, и касается оборудования для проведения их гидродинамических и ледовых исследований.

Известен опытовый бассейн для испытаний моделей судов преимущественно во льдах (Патент РФ №2352493 от 16.07.2007 г. Авторы: Д.С. Дмитриев, Р.И. Кильдеев, К.Е. Сазонов), включающий холодильную камеру с каналом, заполненным водой, на поверхности которой образованно ледяное поле, холодильные машины с системой охлаждения ледовой камеры, фальшдно под поверхностью воды, выполненное с возможностью его регулирования по глубине, и буксировочную тележку с электрическим приводом и колесами, находящимися в контакте с рельсами, проложенными вдоль канала, содержащую устройство закрепления испытуемой модели, измерительную и регистрирующую аппаратуру с пультом управления, принятый за прототип. Опытовый бассейн позволяет создавать в нем ледовые торосы.

Однако в известном опытовом бассейне отсутствует возможность создания моделируемого ледового тороса повышенной прочности.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности создания в опытовом бассейне моделируемого ледового тороса повышенной прочности.

Для этого опытовый бассейн для испытаний моделей судов и морских инженерных сооружений преимущественно во льдах, включающий холодильную камеру с системой охлаждения и каналом, заполненным соленой водой, на поверхности которой образовано с помощью движущейся вдоль канала по рельсам буксировочной тележки ледяное поле с торосами, и пульт управления, по изобретению оборудован установкой сжатия подводной части торосов, содержащей размещенные по обоим бортам канала друг против друга, погруженные в воду вертикально расположенные упорные плиты, оснащенные упругой мембраной, установленной на верхнем торце плиты, гидропривод с подвижными штоками, соединенными с упорными плитами для их горизонтального перемещения. Причем высота упорных плит превышает толщину консолидированного слоя тороса по меньшей мере на 10%, а их ширина - по меньшей мере на 50% ширину подводной части тороса. При этом гидропривод связан с пультом управления, расположенным на борту опытового бассейна.

Кроме того, верхняя кромка упругой мембраны на упорной плите расположена на уровне нижней кромки ровного ледяного поля.

Установка для сжатия подводной части тороса позволяет оказывать давление на торос в продольном направлении по его оси, ориентированной поперек канала опытового бассейна, и тем самым обеспечить повышение удельного давления в торосе, в результате которого происходит увеличение площади соприкосновения льдин в торосе и ускоряется процесс смерзания ледяных кристаллов (режеляция льда), приводящий к увеличению прочности тороса.

Расположение верхней кромки упругой мембраны упорной плиты на уровне нижней кромки ледяного поля позволяет производить сжатие тороса без разрушения верхнего ровного слоя льда.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором схематично представлено изображение поперечного сечения опытового бассейна для испытаний моделей судов и морских инженерных сооружений преимущественно во льдах.

Предлагаемый опытовый бассейн включает холодильную камеру с каналом 1, заполненным соленой водой 2, на поверхности которой намораживается ледяное поле 3 и формируется с помощью буксировочной тележки (не показано) ледовый торос 4. По сторонам канала 1 на одной оси расположено устройство сжатия тороса, включающее упорные плиты 5 с упругими мембранами 6, установленными на их верхних торцах, подвижные штоки 7, к которым прикреплены упорные плиты 5, гидроприводы 8 штоков 7 и пульт управления устройством 9, расположенный на борту опытового бассейна и связанный с гидроприводом 8 устройства сжатия 4.

Формирование моделируемого в предлагаемом опытовом бассейне ледового тороса повышенной прочности с режеляцией льда происходит следующим образом.

В канале 1 намораживается ровное ледяное поле 3 и затем формируется торос 4 с помощью буксировочной тележки по оси побортного расположения упорных плит 5 устройства сжатия, после чего по продольной оси тороса 4, ориентированной поперек опытового бассейна, с пульта управления 9 приводится в работу гидропривод 8, перемещающий упорные плиты 5 на штоках 7, которые производят сжатие подводной части тороса 4, тем самым повышая удельное давление между отдельными льдинами в торосе 4. Вследствие этого начинается процесс режеляции льда, то есть смерзание отдельных массивов льда в местах их соприкосновения, находящихся в условиях повышенного удельного давления. В результате в опытовом бассейне создается моделируемый ледовый торос повышенной прочности.

Предлагаемый бассейн для испытаний моделей судов и морских инженерных сооружений преимущественно во льдах позволяет моделировать в опытовом бассейне торосы повышенной прочности, что выгодно его отличает от прототипа.

1. Опытовый бассейн для испытаний моделей судов и морских инженерных сооружений преимущественно во льдах, включающий холодильную камеру с системой охлаждения и каналом, заполненным соленой водой, на поверхности которой образовано с помощью движущейся вдоль канала но рельсам буксировочной тележки ледяное поле с торосами, и пульт управления, отличающийся тем, что он оборудован установкой сжатия подводной части торосов, содержащей размещенные по обоим бортам канала друг против друга погруженные в воду вертикально расположенные упорные плиты, оснащенные упругой мембраной, установленной на верхнем торце плиты, и гидропривод с подвижными штоками, соединенными с упорными плитами для их горизонтального перемещения, причем высота упорных плит превышает толщину консолидированного слоя тороса по меньшей мере на 10%, а их ширина - по меньшей мере на 50% ширину подводной части тороса, при этом гидропривод связан с пультом управления, расположенным на борту опытового бассейна.

2. Опытовый бассейн по п. 1, отличающийся тем, что верхняя кромка упругой мембраны на упорной плите расположена на уровне нижней кромки ровного ледяного поля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения и касается проведения экспериментальных исследований на моделях ледоколов и судов ледового плавания в ледовых опытовых бассейнах.

Изобретение относится к способу испытаний гидроэлектрической турбины, позволяющему выполнять испытания турбины до ее окончательной установки на дне моря путем моделирования прохождения приливно-отливных течений воды через турбину.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к техническим средствам экспериментальной гидромеханики судна, в частности к устройствам для гидродинамических испытаний масштабных моделей надводных судов на открытом водоеме методом буксировки.

Изобретение относится к гидравлическим испытательным стендам и может быть использовано для проведения испытаний на циклическую долговечность при отрицательных температурах гидравлических и пневматических емкостей.

Изобретение относится к области судостроения и касается способа моделирования работы двухступенчатого лопастного движителя за корпусом судна в ходе самоходных испытаний в опытовом бассейне.

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, в частности к устройствам, предназначенным для исследования аэродинамических характеристик летательных аппаратов (ЛА).

Изобретение относится к области экспериментальной техники и может быть использовано для опытного определения динамических характеристик пусковых устройств подводных аппаратов.

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно к экспериментальной гидромеханике судов и морских инженерных сооружений, работающих в ледовых условиях, касается методов и оборудования для проведения модельных испытаний в ледовом опытовом бассейне.

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно - к экспериментальной гидромеханике судов и морских инженерных сооружений, работающих в ледовых условиях, касается методов и оборудования для проведения ледовых модельных исследований в ледовом опытовом бассейне.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при экспериментальной отработке заборных устройств, установленных в топливных баках ракет, для экспериментального определения гидравлических остатков незабора топлива в динамических условиях.

Изобретение относится к области судостроения и касается проведения экспериментальных исследований на моделях ледоколов и судов ледового плавания в ледовых опытовых бассейнах.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к техническим средствам экспериментальной гидромеханики судна, в частности к устройствам для гидродинамических испытаний масштабных моделей надводных судов на открытом водоеме методом буксировки.

Изобретение относится к области судостроения и касается способа моделирования работы двухступенчатого лопастного движителя за корпусом судна в ходе самоходных испытаний в опытовом бассейне.

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно к экспериментальной гидромеханике судов и морских инженерных сооружений, работающих в ледовых условиях, касается методов и оборудования для проведения модельных испытаний в ледовом опытовом бассейне.

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно - к экспериментальной гидромеханике судов и морских инженерных сооружений, работающих в ледовых условиях, касается методов и оборудования для проведения ледовых модельных исследований в ледовом опытовом бассейне.

Способ моделирования ледяного покрова с заданными прочностными характеристиками в ледовом опытном бассейне включает понижение температуры воздуха до -10 градусов Цельсия, чашу бассейна с переохлажденной соленой водой засеивают ядрами кристаллизации льда путем распыления пресной воды из мелкодисперсной форсунки в количестве около 0,1 кг на квадратный метр поверхности с равномерно движущейся тележки в течение 1-2 минут, после чего выжидают некоторое время до образования сплошного слоя тонкого льда и далее по определенному графику регулируют температуру воздуха в бассейне в сторону понижения или повышения в зависимости от требуемой толщины и прочности ледяного покрова.

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно - к экспериментальной гидромеханике, и касается вопросов проведения экспериментальных исследований в опытовых бассейнах моделей быстроходных судов с воздушными кавернами на днище.

Изобретение относится к судостроению и касается проектирования экранопланов. При определении аэродинамических характеристик горизонтального оперения экраноплана с установленными на нем работающими маршевыми двигателями изготавливают геометрически подобную модель горизонтального оперения и двигателей силовой установки.

Изобретение относится к области судостроения, касается вопроса экспериментального определения характеристик нестационарных сил, возникающих на элементах судовых движителей.

Изобретение относится к области экспериментальной гидродинамики морского транспорта. .

Группа изобретений относится к способам и устройствам, используемым для расчета пропускной способности проектируемых гидравлических трактов транспортных и дозирующих систем в химической, нефтехимической, авиационной, текстильной, лакокрасочной и других отраслях промышленности, в частности узлов транспортирования клеевых составов в сборочных производствах с клеевыми соединениями. Суть заявляемого способа заключается в экспериментальном определении среднего значения (ξср) суммарного коэффициента потерь напора в тракте на местных сопротивлениях путем его проливки водопроводной водой при комнатной температуре. Проливка производится на модели тракта с проектными конструктивами местных сопротивлений и типоразмерами внутренних диаметров трубопроводов посредством многократного порционного дозирования воды в мерную тару с постоянным объемным расходом Qj при различных, ступенчато изменяемых от максимального до минимального значений и поддерживаемых во время каждой операции дозирования на постоянном уровне величинах действующего напора Hj. Расходы Qj определяются путем взвешивания отмеренных доз воды на электронных весах. Вычисление параметра ξср и перерасчет расходных характеристик тракта на параметры натурной жидкости, заданный диапазон изменения расхода и реальные длины трубопроводов производятся на ПК с помощью электронных таблиц программы Microsoft Exel по формулам уравнения Бернулли для установившегося течения несжимаемой жидкости. Устройство для определения среднего значения суммарного коэффициента потерь напора на местных сопротивлениях содержит расходную емкость с водопроводной водой, расходный резервуар с барботажной и уровнемерной трубками, с запорными вентилями для подачи сжатого воздуха и пополнения жидкостью с подключенным к его нижней части испытуемым трактом с запорным устройством на его выходе, мерную тару, систему перекачки воды из расходной емкости в расходный резервуар и пневмоэлектронный блок управления. Система пополнения расходного резервуара содержит струйный эжектор с запорными вентилями на линии пневмопитания и линии вакуума; запорное устройство выполнено в виде шарового крана с двухсторонним пневмоприводом. Блок управления состоит из пневматического регулятора давления и электропневматического временного устройства, которое содержит электронный таймер для задания и отсчета времени дозирования, электропневмопреобразователь и логический пневмоэлемент НЕ, выход которого подключен к положительному входу пневмопривода шарового крана, а вход - к отрицательному входу пневмопривода и к выходу электропневмопреобразователя. Регулятор давления содержит пятимембранный элемент сравнения заданного и фактического значений давления на выходе барботажной трубки - датчика полного давления в расходном резервуаре, пневмореле-коммутатор выходного сигнала пятимембранного элемента сравнения со входами усилителей мощности, выходы которых через сборный коллектор подключены к запорному вентилю подачи сжатого воздуха в расходный резервуар. Пульт управления регулятора давления содержит тумблер контроля заданной или фактической величины полного давления по шкале образцового манометра, тумблер включения подачи давления в расходный резервуар и задатчик полного давления. Техническим результат - повышение точности и достоверности определения расчетной расходной характеристики гидравлического тракта при работе на жидких продуктах различной вязкости и возможность ее прогнозирования при варьировании заданного диапазона изменения расхода и длины образующих тракт участков трубопроводов, а также возможность оперативного определения среднего (для заданного диапазона изменения расхода) значения суммарного коэффициента потерь действующего в тракте напора на местных сопротивлениях. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх