Способ моделирования обтекания препятствий водным или воздушным потоком Советский патент 1986 года по МПК E02D1/02 E21F1/02 

I

Изобретение относится к способам моделирования обтекания препятствий водным или воздушньм потоком и может быть использовано для изучения орографических волнообразований в стратифицированной атмосфере и гидросфере, процессов аэрации жилой застройки и проветривания карьеров.

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона модель- исследований.

На чертеже приведена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит прозрачный призматический гидролоток 1, снабженный на входе разделительными направляющими пластинами 2 для формировани слоев рабочей среды модели (количество пластин может быть любым), а на выходе - такими яСе разделительными пластинами 3 для послойного анализа плотности рабочей среды на выходе с помощью плотномеров 4. Вне л,о, имеются емкости 5 для хранения водно- солевых растворов снабженные кон р.ур ными,насосами 6 дпя приведения в движение раствора в каждом слое, емкости 7 с дозировочными насосами 8 для хранения и подачи в емкости 5 кон.- центрированного раствора соли и чистой воды (на чертеже показан один комплект для одной емкости 5)о В гидролотке перед пластинами 2 устанавливаются тонкие трубки 9 для подвода красителя в любой сформированный слой рабочей жидкости. В рабочей части гидролотка устанавливается макет препятствия 10.

Наличие плотномеров 4, дозировочных насосов 8 и емкостей 7 для хранения концентрированного раствора соли и чистой воды необходимо для обеспечения прецизионности проведения, моделирования путем парирования неизбежной молекулярной диффузии между слоями и для нейтрализации динамического перемешивания соприкасающихся слоев в

Способ осуществляют следующим образом.

Для создания условий, подобных естественным, послойно путем включения насосов 6 заполняют гидролоток 1 начиная с нижнего слоя. Расходы насосов при этом устанавливаются на минимальную производительность

для предотвращения преждев менно- го .турбулентного перемешивания слоев.. - Необходимый вертикальный профиль плотности в рабочей среде модели, подобный естественному, обеспечийа- ется предварительно путем подбора концентраций растворенной соли в соответствующих емкостях 5. Вертикальный профиль скорости, подобный естественному, задается автономной регулировкой производительности контурных насосов 6 о Плотномеры 4 обеспечивают контроль плотности жидкости в слоях и управление дозировочными насосами 8 в зависимости от отклонения плотности от заданного номинала, вырабатьгоая сигнаЛ для включения дозировочного насоса 8, который подает из емкости 7 в емкость 5 опре- деленную порцию или концентрирован- ного раствора соли, или чистой воды . Количество дозироврчной порции зависит от абсолютной величины отклоне- |НИЯ плотности в слое от номинала. Система контроля и поддержания за- iданной плотности работает в автоматическом режиме.

После установления режима работы моделирующего устройства в стратифицированный поток рабочей среды модели вводят макет препятствия 10.

Визуализацию линий токов, которые деформируются макетом препятствия, осуществляют введением с помощью трубок 9 окрашенных струй в исследуемые уровни. При зтом плотность жидких красителей и их скорость подбираются равными соответственно плотностям и скоростям сред исследуемого слоя. Параметры обтекания, таким образом, можно наблюдать визуально через прозрачные стенки гидролотка 1, а также фотографировать или сни- мать кинокамерой для дальнейшей обработки.

Формула изобретения

Способ моделирования обтекания препятствий водным или воздушным потоком, включакнций размещение в гидролотке модели препятствия потоку, подачу в гидролоток рабочей среды в виде раствора солей заданной плотности и регистрацию параметров движения раствора в гидролотке, от- личающийся тем, что, с

целью повышения точности и расширения диапазона модельных исследований, растворы солей различной заданной плотности подают в гидролоток с помощью насосов послойно, а управление вертикальной стратификацией плотности

12442364

и скорости раЙочей среды в гидролотке осуществляют путем автоматической регулировки производительности подачи соответствующими насосами растворов заданной плотности в каждом слое.

Изобретение относится к области моделирования обтекания препятствий водным или воздушным потоком и может быть использовано для изучения орографических волнообразований в стратифицированной атмосфере и гидросфере, процессов аэрации жилой застройки и проветривания карьеров, С целью повышения точности и расширения диапазона модельных исследований размещают в гидролотке модель препятствия потоку, подают в гидролоток рабочую среду в виде раство ра солей различной заданной плотности с помощью насосов послойно, а управление вертикальной стратификацией плотности и скорости рабочей среды осуществляют путем автоматической регулировки подачи. 1 ил. с сл to 4 4ib 1C СО О)

. -ЬРедактор А. Огар

Составитель Н, Евстигнеев

Техред Н .Бонкало Корректор И. Муска

3779/30

Тираж 641Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, т. Ужгород, ул. Проектная, 4