Устройство для моделирования поступательно- циркуляционного обтекания решеток профилей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 30.1II.1970 (№ 1420436/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19,XI.1971. Бюллетень № 35

Дата î",óáëèêoâàïèÿ описания 3i.1.1972

МПК G 06g 7/44

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.333(088.8) Автор изобретения

A. О. Дитман

Ленинградский институт водного транспорта

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАИИЯ ПОСТУПАТЕЛЬНОЦИРКУЛЯЦИОННОГО ОБТЕКАНИЯ РЕ1ЦЕТОК ПРОФИЛЕЙ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известны устройства для моделирования поступательно-циркуляционных потоков при обтекании решеток профилей на основе электродинамической аналогии.

Методом последовательных приближений находят линию ветвления потока, модель решетки составляют из пяти-семи профилей, методом последовательных приближений осуществляют выполнение условия Чаплыгинажуковского и затем измеряют параметры потока вблизи среднего профиля. При моделировании обтекания круговых решеток эти устройства ввиду трудности их реализации вообще неприменимы; круговая решетка отображается на прямую и исследуется ее обтекание.

Предложенное устройство основано на полной математической аналогии между поступательно-циркуляционным течением невязкой несжимаемой жидкости в решетке профилей и квазистационарным электрическим полем в. сплошной проводящей среде. Применение устройства исключает метод последовательных приближений по определению действительного положения критической силовой линии в потоке и выполнении условия Чаплыгина-5Куковского при обтекании решетки лопаточных профилей, существенно упро:цает проводимый эксперимент и увеличивает точность решения задачи.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, увеличения точности при значительном упрощении эксперимента, из проводящей среды изготавливают область, подобную периодической области течения, устанавливают по контуру моделируемой об10 ласти две системы электродов, питаемых переменным током и создающих в проводящей среде поля, подобные продольному и поперечному потокам в решетке, устанавливают геометрически подобный профилю шаблон, изготовленный из электропроводящего материала с большой электропроводностью, так, чтооы хорда профиля оыла параллельна линиям, выделяющим периодическую область поля, и подают на него потенциал, соответ20 ствующий выполнению условия Чаплыгина5Куковского, при этом провода, соединяющие соответственные электроды, установленные в соответственных точках периодической области, сцепляют с сердечником тороидально25 го трансформатора, а угол установки профиля в решетке изменяют путем передвижения планок, несущих электроды так, чтобы прямая линия, соединяющая замкнутые проводника.,ii. электроды, составляла при пере30 сечении с хордой профиля угол установки.

321828

Сущность предложенного устройства поясняется чертежом, где: 1 — исследуемая область из электропроводящей бумаги; 2, 8— системы электродов; 4 — тороидальный трансформатор; 5 — геометрически подобный исследуемому профилю электрод.

Из электропроводящей бумаги вырезают область 1, подобную периодической области течения в решетке (обычно в виде прямоугольника), вдоль всего контура периодической области устанавливают две системы электродов 2 и 8, жестко объединенных несущими прижимными планками, изготовленными из диэлектрика.

Провода, соединяющие соответственные электроды 2, установленные в соответственных точках периодической области, сцепляют с сердечником тороидального трансформатора

4, создающего в проводящей среде электрическое поле, являющееся математической моделью поперечного потока.

Вторая система электродов 8, подключаемая через сопротивления к источнику переменного напряжения, создает электрическое поле, являющееся моделью продольного потока.

К поверхности проводящей бумаги приклеивают или прижимают электрод, геометрически подобный лопаточному профилю, так, чтобы его хорда была параллельна планкам, несущим электроды 2.

По заданному углу натекания устанавливают соотношение напряжений, питающих системы электродов 2 и 8, затем на электроды подают потенциал „соответствующий выполнению условия Чаплыгина-жуковского, и строят сетку изопотенциальных линий, которые соотвегствуют силовым линиям в поступательно-циркуляционном потоке невязкой несжимаемой жидкости при обтекании решетки профилей.

Найденное положение ветвящейся линии тока (изопотенциальная линия с потенциалом электрода 5) позволяет, разрезав вдоль нее проводящий слой, измерить относительные скорости по всему полю течения, Для изменения угла установки профиля в решетке передвигают планки, несущие электроды, так, чтобы прямая линия, соединяющая замкнутые проводниками электроды, составляла при пересечении с хордой профиля заданный угол установки р; (на чертеже перемещение планок показано стрелками).

lo При применении в качестве проводящей среды электролита последовательность операций остается той же. При этом электроды изготавливаются из графита, а разрез проводящего слоя осуществляют гибкой тонкой лен15 той из диэлектрика.

В случае круговых решеток в качестве формы проводящей области (бумага или электролит) удобно выбирать область, ограничиваемую соседними линиями тока от вихреисточ2р ника, с расходом, численно равным числу лопаток (в силовой трубке единичный поток), и циркуляцией, определяемой углом установки профиля.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования поступательно-циркуляционного обтекания решеток профилей, содержащее моделируемую область из проводящей среды, системы электродов, тороидальный трансформатор и электрод, геометрически подобный профилю, отличаюи ееся тем, что, с целью увеличения точности исследований и упрощения устройства, в нем системы электродов установлены на несущих прижимных шинах, по контуру моделируемой области из проводящей среды, электроды противоположных шин соединены между собой и сцеплены с сердечником тороидального трансформатора, а электрод, геометрически

4р подобный профилю, установлен в моделируемой области из проводящей среды так, что прямая линия, соединяющая замкнутые электроды, составляла при пересечении с хордой профиля угол установки.

321828

С оста ви тель Е. Ти мохи на

Техред 3. Тараненко

Редактор Б. Нанкина

Корректор Т. Китаева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 36/9 Изд. № 1712 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5