А. Д. Багриновский к Р. В. Зубов
УСТРОЙСТВО для ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ, ГИДРАВЛИЧЕСКИХ и т. п. СЕТЕЙ
Заявлено 26 июня 1957 г. за № 579503/26 в KoMiixer по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Известны устройства для электрического моделирования вентиляционных, газовых и гидравлических сетей, содержащие в качестве электрических аналогов омические реостаты, сопротивления которых изменяются пропорционально силе тока, протекающего по этим реостатам с помощью следящих систем, например, автоматического электронного потенциометра.
Однако эти устройства сложны и неэкономичны.
Преимуществом предлагаемого устройства является его универсальность и простота схемы, не требующая для своего осуществления больших материальных затрат.
Одним элементом такого устройства можно моделировать участки с различными коэффициентами сопротивлений, имеющих степенную вольтамперную характеристику.
Отличие предлагаемого устройства от известных заключается в применении пентода, служащего переменным сопротивлением, зависящим от приложенного к модели напряжения. Кроме того, в цепях сеток пентода устройства включены переменные делители напряжений, а на входе устройства включен выпрямитель, обеспечивающий независимость работы устройства от полярности приложенного напряжения и компенсацию термоэлектродвижущей силы катода лампы.
На чертеже показана схема ячейки.
Распределение жидкостей и газов в производственных сетях определяется системой уравнений вида:
я,
(Q)
q,Q I (1)
ЕЯ, 0
где Hi- потеря давления на г-ом участке сети; RI - сопротивление i-ro участка сети; Q; - расход жидкости или газа на г-ом участке; № 120686 h - показатель степени, зависящий от физических свойств жидкости или газа, шероховатости стенок трубопровода и режима движеиия жидкости (газа); i - номер участка сети; /, - некоторая функция, обозначающая расходно-напорную характеристику источника (разности давления), включенного в сеть на г-ом участке. В системе уравнений 1 нервое уравнение представляет собой закон сопротивления при движении жидкости (газа) по трубопроводам, второе уравнение - характеристику источника разности давлений, третье- условие неразрывности потока для узла сети и четвертое - закон однозначности напора в точке замкнутого контура сети. В электрической модели рассчитываемой сети распределение сил токов и напряжений должно определяться системой уравнений 2, аналогичной системе уравнений 1. и,-К, II, ,- (А-) S. 0 где f/j - падение напряжения на г-ом участке модели, /, - сила тока в t-oM участке модели; К i - коэффициент сопротивления /-го участка; If - показатель степени; i - номер участка модели; f , - функция, аналогичная характеристике источника натуры. В системе уравнений 2 первое уравнение представляет собой закон сопротивления при протекании тока по элементу, моделирующему трубопровод; второе - вольтамперную характеристику электрического источника тока, моделирующего источник разности давлений; третье - первый закон Кирхгофа для узла электрической цепи; четвертое - второй закон Кирхгофа. Между гидравлическими и электрическими величинами должны существовать зависимости: Н, т,и, 0.1 rnqfi , (3) /, /Пк/С, где fn - коэффициент перехода от f/ к N. коэффициент нерехода от // к Q/; т - коэффициент перехода от Ki к / /Коэффициенты перехода связаны между собой соотношением т„ /nR niQ. Таким образом, составив по только что изложенным правилам электрическую модель изучаемой газовой или гидравлической сети и измеряя на модели электрические величины, можно потом по формулам 3 определить интересующие нас величины натуры. На чертеже показана схема, предназначенная для моделей, работающих на постоянном токе. Она состоит из радиолампы Л (пентода), трех потенциометров , Rt и , двух источников постоянного напряжения Б, и 5, входного выпрямителя В. С помощью зажимов /-/ схема включается в электрическую модель. Входной выпрямитель служит для устранения влияния полярности на входе и для нейтрализации термоэдс катода лампы Л при малых напряжениях на ее аноде. Лампа Л служит сопротивлением, величина которого автоматически изменяется в зависимости от напряжения на зажимах /-/ таким образом, что обеспечивается получение требуемой вольтамперной характеристики вида: . Цепь, состоящая из источника тока Ь и потенциометра , служит для регулировки схемы. Она обеспечивает подачу определенного напряжения на экранную сетку лампы Л. Изменение коэффициента /С сопротивления схемы осуществляется потенциометрами и .
Из предлагаемых элементов можно собрать электрическую модель любой вентиляционной или гидравлической сети. Достоинством предлагаемой схемы устройства являются ее универсальность: один элемент может моделировать участки с различным коэффициентом сопротивления К. и показателем степени п.
Предмет изобретения
1.Устройство для электрического моделирования вентиляционных, гидравлических и т. п. сетей, содержащее электрические источники тока, моделирующие источники разности давлений, электроизмерительные приборы для определения расхода и потери давления газов или жидкостей и модели аэродинамических и гидравлических сопротивлений, имеющих степенную вольтамперную характеристику, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повыщения его надежности, модели сопротивлений выполнены в виде электрических схем, содержащих пентод, служащий переменным сопротивлением, зависящим от напряжения, приложенного к модели.
2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью получения различных значений коэффициента пропорциональности между величиной напряжения и величиной тока и для получения различных значений показателя степени силы тока в цепях сеток пентода включены переменные делители напряжения, а параллельно пентоду включено переменное сопротивление.
3.В устройстве по пп. 1-2 применение выпрямителя, включенпого на входе модели сопротивления и служащего для обеспечения независимости работы модели от полярности приложенного напряжения и для компенсации термоэлектродвижущей силы катода лампы.
3 -№ 120686
