Устройство для определения параметров турбулентности Советский патент 1989 года по МПК G06G7/57 

Ц:

сд

OCI 4ia Ю

Изобретение относится к гид,роаэро- динамике и вычислительной техника и предназначено для определения интенсивности турбулентности и кинематической энергии е пульсаций скорости турбулентного потока:

где V - средняя скорость турбулентного потока; V переменная сое- тавляющая скорости урбулентного потока J V - полная скорость турбулентного потока.

Цель изобретения - повьшение точности измерения параметров турбулен ногр потока.

На чертеже представлена структур ная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 полной скорости, фильтр 2 верхних час- тот, фильтр 3 нижних частот, квадраторы 4 и 5, блок 6 вьгаитания, интегратор 7, переключатель S, источник опорного напряжения и блок 10 умножения. Вход датчика 1 является вхо- дом 11 устройства, а выход интегратора 7 является выходом 12 устройства.

Скорость V турбулентного потока преобразуется датчиком 1 в напряже- ние и, , где U и К - соответственно напряжение на выходе и коэффициент передачи датчика 1. Фильтры 2 и 3 с коэффициентами передачи К и Кз соответственно выделяют пере- менную и постоянную 03, составляющие напряжения UY соответственно. Напряжение U, возводится в квадрат квадратором 4 с коэффициентом передачи К, и на вы- ходе его образуется напряжение U 1 К. К| (V ) , которое поступаем на первый, вход блока 6. Напряжение U через подвижный контакт переключа

теля 8 (в положении переключателя, изрбралсенном на чертеже) поступает на первьй вход блока 10, на второй вход которого поступает напряжение Vf с выхода интегратора 7. Напряжение УЗ и и перемножаются блоком 10 с коэффициентом передачи К , и результат умножения 15,д К,в U Uj. возводится в квадрат квадратором 5 с коэффициентом передачи К. На выхо

де квадратора 5 образуется напряжение П К Т1 -к V ic v- ir Tji ние u,j. KjU, U которое

поступает на второй вход блока 6. Напряжение U на выходе блока 6 пропорционально разности напряжений на его входах..

(и,-и)кЛХк к (у ) 2 ,2„2,--г„г

.

Напряжение U сглаживается интегратором 7 с большим коэффициентом передачи Kf, На его выходе образуется напряжение Uj.Kj.U, которое поступает на второй вход блока 10, замыкая цепь обратной связи устройства. При К - с напряжение Ug близко к нулю и можно записать

(К, f .

Напряжение Uj, на выходе интегратора 7, а следовательно, и на выходе 12 устройства, равно

и .EiSii2 К4 ч

и прямо пропорционально интенсивности турбулентности .

Если переключатель находится в положении, противоположном показанному на чертеже, то на первый вход блока 10 поступает постоянное напряжение UOH от источника 9. В этом случае напряжение U %, U и Uj. определяются как

on УГ

и,о 1.. и,

и ,„и,

и.к,(к,к,2к,(У/-кХи.и,Ъ,

П Кг К. и.

Ж-J(v )

к I

tc оа

Напряжение U в этом случае прямо. пропорционально кинетической энергии е пульсаций скорости.

Погрешность блока деления обычно значительно больше, чем погрешность умножителя, поэтому точность предлагаемого устройства Bbmie, чем у известного.

Формула изобретения

Устройство для определения параметров турбулентности, содержащее

3j

датчик полной скорости, первьй и рторой фильтры, входы которых подключены к выходу датчика полной скорости, блок вычитания и интегратор, вход которого соединен с выходом блока вычитания, а выход является выходом устройства, первый квадратор, выход которого подключен к входу уменьшаемого блока вычитания, второй квадратор, источник опорного- напряжения и переключатель, замыкающий контакт которого подключен к выходу источника опорного напряжения, о т53422

личающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введен блок умножения, первьй и второй входы которого соединены с выходом интегратора и с подвижным контактом переключателя соответственно, выход блока умножения через второй квадратор подключен к входу вычитае- 10 мого блока вычитания, выходы первого и второго фильтров соединены соответственно с входами первого квадратора и с размыкающим контактом переключателя.

Изобретение относится к аэрогидродинамике и аналоговой вычислительной технике и может быть применено для измерения параметров турбулентных потоков. Цель изобретени - повышение точности измерений. Устройство содержит датчик полной скорости, фильтры низкой и высокой частоты, два квадратора, разностный усилитель, интегратор, источник опорного напряжения и переключатель. Выход интегратора является выходом устройства. 1 ил.

11

Составитель Ю.Андреев Редактор Н.Тупица Техред М.ХоданичКорректор Г.Решетник

Заказ 7287/47

Тираж 667

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпртсятие, г. Ужгорс}д, ул. Проектная, 4

12

Подписное