Устройство для исследования обтекания модели Советский патент 1990 года по МПК G01M10/00 

В

Изобретение относится к текничес- К1Ш средствам экспериментальной гидромеханики, в частности к устройст- sai-i для визуализации картины обтека- лия модели потоком жидкости.

Цепью изобретения является повы- ) шение эффективности устройства путем ускорения процесса исследований.

На ,фиг. 1 представлено описываемое ю устройство, вид сбоку «на фиг. 2- то же, вид сверху; на фиг. 3 - схема устройства с датчиком электропроводности; на фиг. А - теплограмма обтекания мо- еЛи.15

Устройство для исследования обтека- НИН модели содержит опытовый бассейн t со светопрозрачными. боковыми стен- ками, заполненный светопрозрачной жидкостью, подвижную тележку 2 с за- зо крепленной на ней моделью 3. При этом тележка 2 выполнена с возможностью перемещения вдоль бассейна по направ- . лякнцим 4. Над поверхностью жидкости установлен .масштабно-координатный 25 дозатор, состоящий из перфорирован- ной подложки 5 с отверстиями 6, сепаратора 7 в виде плоского листа с отверстиями 8, плоской крышки 9 и распределителя давления 10. Причем се- ЗО паратор выполнен с возможностью смещения относительно подложки 5. Устройство также содержит оптическую систему визуализации меток в виде теневого прибора, .передающая 11 и с приемная 12 части которого расположены по обе стороны бассейна 1. Кроме того, на тележке 2 под углами -45 к ее продольной оси закреплены два плоских зеркала 13 и 14, 40 с помощью которых теневой прибор согласован с опытовьгм бассейном 1. При этом поле визуализации 15 тенево го прибора является подвижным в направлении перемещения модели 3, Тене- 5 вой прибор содержит источник света 16 и фоторегистратор 17. На тележке 2 имеется датчик 18 скорости перемещения тележки. Отверстия- 6 и В расположены Б шахматном порядке, причем сп ячейки сепаратора 7 (отверстия 8) заполнены одинаковыми кристаллами соли (например, поваренной).

В устройстве с датчиком злектро- проводности (фиг. 3) имеется масштаб- но-координатнь1й дозатор 19 j установленный перед моделью 3 и соединенный с любым программно-временным устройством, например, выполненным в виде

5

о . 5 О с 0 5 п

датчика электропроводности 20, расположенным между моделью 3 и дозато-. ром 19. Выход датчика 20 соединен обратной связью через блок управления 21 с управляющим входом дозатора 19.

Описываемое устройство работает следующим образом.

Сдвигают сепаратор 7 относительно подложки 5. При э том кристаллы соли сбрасываются в жидкость, образуя в ней при адиментации вертикальные солевые следы Включают двигатель тележки 2, которая начинает двигаться по направляющим 4, при этом модель 3 также начинает двигение в зкид- кости и пересекает солевые следы, деформируя их в соответствии с картиной обтекания. Зеркалi 13 и 14, двигаясь вместе с моделью 3, одновременно перемещают поле визуализации 15 теневого прибора вдоль бассейна 1, и на экране теневого прибора последовательно возникают картины обтекания модели 3 при различных скоростях ее движения. Скорость движения тележки регистрируется датчиком 18, а картина обтекания - фоторегистра-. тором 17, выполненным, например, в виде кинокамеры.

В устройстве с датчиком электропроводности 20 он первым наплывает на солевой след, но не возмущает слои жидкости вблизи модели 3, поскольку находится вьше ее. Датчик 20 регистрирует изменение солености (электропроводности) в солевом следе и вьща- ет .сигнал, который через блок 21 идет на управляющий вход дозатора 19. При этом в жидкость попадает кристалЛ соли, образующий при седиментации новый солевой след. На предыдущий же солевой след наплывает модель 3, при этом в фокальной плоскости теневого прибора формируется картина (фиг. 4), которая регистрируется камерой 17.

При ускоренном движении модели 3 вдоль опытового бассейна 1 можно получить .картины обтекания при различных числях Рейнольдса.

Форм у л а изобретения

1. Устройство для исследования обтекания модели, содержащее опытовый бассейн со светопрозрачными стенками, заполненный светопрозрачной жидкостью, подвижную тележку с возможностью закрепления на ней модели, датчик скорости тележки, масштабно-координатный дозатор кристаллов соли, расположенный над поверхностью жидкости, теневой прибор, передающая и приемная части которого-расположены по различные стороны опытового бассейна, о т- ли чающееся тем, что, с целью повышения эффективности устройст- ва путем . ускорения процесса исследований, на тележке по обе.стороны закреплены плоские зеркала под углами +А5° и -45 к. ее продольной оси, а оптические оси передающей и приемной частей теневого прибора направлены вдоль опытового бассейна и оптически согласованы через указанные зеркала.

2. Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что .масштабнокоординатных дозатор выполнен с расположенными друг над другом перфорированной подложкой, сепаратором в виде пластины с отверстиями, выполненными в шахматном порядке, крышкой и распределителем давления,.причем сепаратор установлен с возможностью перемещения относительно подложки.

3. Устройство по п. 1, о т л и- ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено датчиком злектропроводности, закрепленньм на подвижной тележке и электрически соединенным своим выходом с помощью обратной связи через исполнительный орган с управляющим . входом масштабно-координатного дозатора, который закреплен на .тележке.

Г2

W

Фиг.1

Изобретение отлоснтся к области технических средств экспериментальной гидромеханики, в частности к устройствам визуализации картины обтекания модели потоком жидкости. Це лью изобретения является повышение эффективности- устройства путем ускорения процесса исследования. Устрой- с тво содержит опытовый бассейн 1 с жидкостью и прозрачными стенками, тележку 2, перемещающуюся по направляющим 4, с закрепленной на ней моделью 3, масштабно-координатный дозатор визуализирующих частиц, в частности , выполненный в виде перфорированной подложки 5 с расположенными в ее отверстиях 6 кристаллами соли. Устройство содержит также теневой прибор с подвижным вдоль опытового бассейна полем визуализации и фоторегистратор для фотографирования тепев1,х картин обтекания модели. Устройство работает следующим образом. Сдвигают сепаратор 7 относительно подложки 5, при зтом кристаллы соли сбрасываются в жидкость, образуя в ней при седиментации вертикальные соленые следы. Включают двигатель тележки 2, которая начинает движение D жидкости и пересекает солевые следы, деформируя их в соответствии с картиной обтекания. Картина обтекания регистрируется фоторегистратором, 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

iS

Редактор Л.Волкова

Составитель Ю.Лазаренко

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Заказ 3334 Ш Тираж 428 Подписное ВНШШИ -Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфи ское предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Фиг.