Устройство для моделирования обтекания транспортных средств с реактивными движителями Советский патент 1989 года по МПК G06G7/70 

Изобретение относится к средствам аналоговой вычислительной техники и может быть использовано для решения задач аэрогидромеханики при исследовании обтекания транспортных средств.

Цель изобретения - повьшение точности моделирования и упрощение устройства.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - схема намотки катушек индуктивности; на фиг. 3 - схема моделирования профиля скоростей струи.

Устройство содержит блок I задания магнитного поля, в блоке 1 размещены измерительные.2 и 3 и контролирующие 4-6 датчики, металлическая модель 7 транспортного средства, несущие поверхности которой через электроды 8, моделирующие пелену свобод;

ных вихрей, подключены к выходам блока 9 питания,измерительные 2 и 3 и контролирующие 4-6 датчики соединены с входами измерительного блока 10. Блок моделирования реактивного движителя выполнен в виде соленоидов, выводы обмоток которых подключены к выходам блока 9 питания. Блок реактивного движителя имеет первый I1 и второй 12 соленоиды. Соленоид 11 закреплен на модели 7 транспортного средства в металлическом кожухе 13 реактивного движителя. Форма кожуха 13 воспроизводит форму движителя. Выводы обмоток соленоида 11 соединены с блоком питаний через подвижные контакты двухпозиционного переключателя 14,,замыкающие контакты которого подкп ючены к подстроечному резис- VTopy 15.

сд

о со со ел

со

Обмотка соленоида 12 помещена в магнитопроводе 16, один цилиндричес- кий конец которого размещен внутри обмотки соленоида II, а второй ци- - нндрический конец расширен и размещен соосно первому концу за металлической «)дeлью 7 транспортного средства. Магнитопровод 16. вьтолнен в вие трубы из электропроводного диамаг- Ю нитного материала и вектор магнитной индукций, создаваемый соленоидом 12, вблизи стенки магнитопровода всегда направлен по касательной к стенке. Для усиления магнитного потока в маг- 15 нитопроводе 16, а также в проточном канале движителя может быть использован ферромагнитный материалj помещенный внутрь магнитопровода и проточного канала движителя.20

На срезе второго цилиндрического конца магнитопровода 17 на диэлектрике размещены соосно и эквидистантно катушки 18-20 индуктивности с намоткой в виде плоских колец, при этом 25 разность наружного и внутреннего радиусов плоских колец постоянна и витки соседних катушек расположены плотно друг к другу. Выводы каждой катушки индуктивности замкнуты на ин- 30 дивидуальные подстроечные резисторы 21-23. Катушки индуктивности позволяют получить входящий в Магнитопровод 16 поток с задаваемым по сечению профилем вектбров магнитной индукции за з5 счет возможности регулировки индук-г ционных токов в катушках при помощи подстроечных резисторов. Металлическая модель 7 транспортного средства, металлический кожух 13 движителя и 40 Магнитопровод 16 выполнены из электропроводного диамагнитного материала. Кожух 13 и Магнитопровод 16 имеют сквозные продольные прорези 24 и 25 дпя размыкания индукционных токов, 45 препятствующих прохождению переменного .магнитного потока через их внутренние каналы.

Устройство работает следующим об- зо разом.

В блок 1 устанавливают блок моделирования реактивного движителя, держащий соленоид 11, помещенный в кожухе 13, и соленоид 12, помещенный i« в Магнитопровод 16, Включают блок 9 и с его выходов подают питание на ; обмотку магнитной кабины, и на обмотки соленоидов.

Настройку режима работающего движителя производят следуклцим образом. Измерительный датчик 4 устанавливают перед входным отверстием кожуха 13 дпя настройки входящего в движитель потока на заданный режим. Вначале измеряют измерительным индукционным датчиком 3 величину индукции невозмущенного потока. По заданному коэф- фигщенту расхода К потока

к.-Ыопределяют необходимую величину индукции входного потока В j; В и регулировкой тока в соленоиде 11 добиваются этой величины, замеряемой контролирующим датчиком 6. При этом, если коэффициент расхода К больше единицы, то с помощью переключателя 14 соленоид подключают к блоку питания, а если коэффициент расхода К меньше единицы (режим моделирования более высоких скоростей движения транспортного средства), то обмотку соленоида подключают к подстроечному резистору 15. Далее производят настройку на заданный режим выходящей струи движителя. По заданной удельной тяге Run. выраженной через разовность скорости истечения струи С, и

скорости полета

R

П

С, - V,

находят величину индукции, пропорциональную скорости истечения струи .С,, которую устанавливают регулировкой тока в соленоиде 12 по показаниям датчика 5. Затем производят настройку профиля скорости струи в определяемом задачей сечении (х - х ). Длр этого второй цилиндрический конец магнитопровода 16 устанавливают за данным сечением и регулировкой подстроечных резисторов 21-23 и добиваются получения в сечении х х в точках у, у, у значений скоростей, определяемых по теории струй. После настройки потока в блоке 1, потоков входящей и выходящей струй в блок 1 устанавливают модель 7 транспортного средства так, что движитель находится в положенном для него месте относительно данного транспортного средства. Затем при помощи блока 9 через его первый выход задают токи в электродах 8 по величине и направлению такими, чтобы в заданных точках на зад- них кромках несущих поверхностей мо дели 7 выполнялся анашог постулата Чаплыгина-Жуковского. При этом контроль осуществляется по показаниям датчика 6.

Таким образом, получается магнитная модель поступательно циркуляционного обтекания транспортного средства с работающим движителем типа воздушно-реактивного двигателя или водо- метного движителя. Измерение векторов магнитной индукции вокруг модели транспортного средства и на ее поверхности производят при помощи из- мерительньпс датчиков 2 и 3.

1

Формула изобретения j Устройство для моделирования обтекания транспортных средств с реактивными движителями, содержащее блок задания магнитного поля, выполненный в виде магнитной кабины, в которой

размещены-измерительные и контролирующие датчики, подключенные к измерительному блоку, геометрическую металлическую модель транспортного средства, расположенную в магнитной кабине, геометрическую модель реактивного движителя, выполненную в виде металлического кожуха и двух соленоидов, причем первый соленоид раз.. ме1дШ в кожухе реактивного движителя аю.щееся тем, что, с

; целью повьппения точности моделироваю

09953 ния

15

, в него введены п, где п 1, 2, 3,.. ., катушек индуктивности, . (п+1)-й подстроечный.резистор, двухполюсный переключатель и трубчатьй С-образный магнитопровод, причем обмотка второго соленоида реактивного движителя размещена внутри трубчатого С-образного магнитопровода, один конец которого размещен внутри обмот- хки первого соленоида соосно с ним, --.другой конец выполнен в виде раструба, геометрическая ось которого соос- на с геометрической осью первого соленоида, обмотка которого подключена к подвижным контактам двухполюсного переключателя, замыкающие контакты которого подключены к одному из под- строечных резисторов, а размыкающие контакты - к выходам питания, в плоскости торца раструба размещены соосно п катушек индуктивности, выполненные в виде петель, свернутых в плоские кольца, при этом внутренние витки каждого вещества плоского кольца примыкают вплот«ую к наружным виткам внутреннего плоского кольца, выводы каждой из катушек индуктивности подключены к соответствующим подстроеч- ным резисторам, металлические кожухи реактивных движителей и трубчатые С-образные магкитопроводы выполнены со сквозными прорезями вдоль образующей .

20

25

30

Изобретение относится к средствам аналоговой вычислительной техники и может быть использовано для решения задач аэрогидромеханики при исследовании обтекания транспортных средств. Цель изобретения - повышение точности моделирования и упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем блок задания магнитного поля, модель транспортного средства, измерительные и контролирующие датчики, подключенные к измерительному блоку, модели пелены свободных вихрей, блок питания, магнитопроводы моделей движителей выполнены трубчатыми, обмотки соленоидов размещены внутри магнитопроводов и набор кольцевых обмоток позволяет регулировать профиль струи, выходящей из движителя. 3 ил.

7

/5 7R 7;

;j FJ

.

Составитель Ю.Андреев

Редактор М.Бланар Техред Л.Сердюкова

Заказ 5816/49 Тираж 668Подписное

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

/

22

2/

Фи.г

го

Корректор О,Кравцова