Способ математического моделирования объемных вихревых гидродинамических полей Советский патент 1961 года по МПК G06G7/57 

Известны способы математического моделирования стационарных объемных вихревых гидродинамических полей несжимаемой жидкости с помощью переменного магнитного поля.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что границы объемного поля задаются магнитным изолятором, который вытесняет магнитный поток из своего объема и обеспечивает точность и простоту задания граничных условий и отсутствие нормальной составляющей напряженности магнитного поля на обтекаемых границах поля. Для задания обтекаемых границ моделируемого поля используют металлические тела, служащие магнитным изолятором, выполненным по .форме граниЦ поля. Изолирующее действие металлического тела является следствием поверхностного эффекта вытеснения магнитного потока из объёма тела. Основным параметром, характеризующим поверхностный эффект является эквивалентная глубина б проникновения высокочастотного тока

где k - величина, зависящая только от свойств материала магнигного изолятора;

f - частота поля.

Величина k позволяет установить оптимальные размеры модели, обеспечивающие требуемую точность задания граничных условий (отсутствие нормальной составляющей напряженности Н магнитного поля на обтекаемых границах поля).

В качестве примера рассматривается рещение задачи обтекания цилиндра (см. чертеж).

h 8

Л 137277-- 2 ПолНый потенциал магнитного поля выражается:

.,;./1 Г ,2,

где

.«: -- ( -i- -f- cos а

идеальное решение и

л2 - Д.7 добавочный потенциал, представляющий собой методическую погрешность проникновения поля. Из последнего выражения следует вывод, что для уменьшения методической погрешности магнитный изолятор нужно выполнять из немагнитных материалов высокой проводимости (например, медь, алюминий). Отсюда же очевидна зависимость погрешности зада«ия граничных условий от радиуса г цилиндра, а в общем случае-от радиуса кривизны границы поля.

Допустимую погрешность п задания граничных условий определяют как

и находят, что при заданной погрешности п наименьший радиус р кривизны границы поля должен удовлетворять условию

Для решения квазистационарных задач длина волны магнитного поля должна значительно превышать линейные размеры модели магнитного объемного изолятора. Для обеспечения большей точности задания граничных условий необходимо сосредоточить в объеме модели большую мощность .магнитного поля.

Предмет изобретения

Способ математического моделирования объемных вихревых гидродинамических полей несжимаемой жидкости с помощью переменных магнитных полей, отличающийся тем, что, с целью задания обтекаемых границ моделируемого поля и устранения нормальных со ставляющих напряженности магнитного поля на границе сред, используют металлические тела, служащие магнитны.м изолятором, выполненным но форме границ .поля.

j.4

LJ

п

-п -