Устройство для исследования нестационарных аэрогидродинамических характеристик колеблющихся объектов Советский патент 1990 года по МПК G01M7/00 F28D19/04 

8

сд

00

со 0

Јь

Изобретение относится к испытательной -технике и может быть использовано при исследовании нестационарных азрогидродинамических характеристик колеблющихся элементов теплооб- менных аппаратов в осевом потоке.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - схема крепления груза и узел регулирования длины троса; на фиг.4 - подвижная плита.

Устройство для исследования нестационарных аэрогидродинамических характеристик колеблющихся объектов содержит рабочую часть аэрогидродинамической трубы 1, например, прямоугольной формыэ составленную стойками 2 и сборными боковыми стенками 3, состоящими из верхней 4, средней 5 и нижней 6 частей, соединенных со стойками 2 и образующих пазы 7 в направлении, перпендикулярном оси рабочей части трубы 1, По периметру рабочей части трубы 1 вывешены как минимум на двух тросах 8 с регулировочными болтами 9 для изменения их длины грузы 10, на одной из поверхностей каждого груза 0 выполнена по крайней мере одна прорезь, в которой установлена подвижная относительно груза 10 плита 12 с продольной выемкой 13 для установки упругого элемента 14. Вдоль прорези 11 и выемки 13 груза 10 и подвижной плиты 12 размещены указатели 14 и 15 положения исследуемых объектов 16, а подвижная плита 12 может крепиться к грузу 10 при помощи, например, сквозных пазов 17. К основанию упругого элемента 14 прикреплен вибровозбудитель 18, например электродинамический s и к верхней части упругого элемента 14 прикреплен держатель 19, на котором установлены подвески 20 с исследуемым объектом 16. Датчики 21 для измерения нестационарных аэрогидродинамических характеристик по- леблющихся объектов 16 в осевом потоке, например тензодатчики, размещены на нижней части ножки упругого элемента 14. Стрелкой 22 показано направление перемещений колеблющегося исследуемого объекта 16, стрелкой 23 показан вектор скорости потока.

Устройство работает следующим образом.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Б рабочей части аэрогидродинамической трубы 1 размещают исследуемый массив объектов 16. Индивидуальными вибровозбудителями 18 возбуждают колебания исследуемых объектов 16, а в рабочую часть трубы 1 подают поток жидкости или газа, направленный по стрелке 23. Колеблющийся массив объектов 16 при этом через поток воздействует на каждый колеблющийся объект 16, величину нестационарных аэрогидродинамических характеристик, возникающих в результате этого воздействия, определяют в соответствии с показаниями тензодатчиков 21.

При необходимости изменения расстояния между исследуемыми объектами 16 в процессе эксперимента перемещают упругий элемент 14 с исследуемым объектом 16 и вибровозбудителем 18 по выемке 13 плиты 12 или перемещают плиту 12 с упругим элементом 14 по прорези 11 на грузе 10. При этом. держатели 19 с подвесками 20 перемещают относительно пазов 7 рабочей части трубы 1, а положение исследуемых объектов 16 в рабочей части трубы 1 контролируют по указателям 14 и 15 положения.

В случае необходимости замены исследуемого объекта 16 на объект другой геометрии снимают боковые стенки , выводят объект 16 их рабочей части трубы 3 , отсоединяют подвески 20 и производят замену.

Изменение угла ориентации оси объектов 16 относительно вектора 23 скорости производят регулировочными болтами 9 путем изменения длины тросов 8.

Использование изобретения позволяет существенно расширить функциональные возможности при исследовании нестационарных аэрогидродинамических характеристик колеблющихся объектов 16 в осевом потоке за счет исследования массивов объектов 16 любого пространственного расположения друг относительно друга, производить замену исследуемых объектов на объекты любой геометрии.

Устройство позволяет в процессе исследований изменять расстояние между исследуемыми объектами 16, перемещать исследуемый объект 16 в любую точку рабочей части аэрогидродинамической трубы, контролируя при этом его положение.

Кроме того, обеспечивается возмож ность изменять угол ориентации оси исследуемого объекта 16 относительно вектора скоростиs выявлять объекты, испытывающие наибольшие нестационарные нагрузки, получать данные для прочностных и конструкционных расчетов элементов реальных конструкций за счет установления, например, оптимальной толщины трубок теплообмен- ных аппаратовs расстояние между труб ками, выбора материала и геометрии, выявлять наиболее неблагоприятные режимы эксплуатации, прогнозировать гарантийную наработку объектов реальной конструкции в условиях эксплуатации.

Формула-изобретения 2о

1. Устройство для исследования не стационарных аэрогидродинамических характеристик колеблющихся объектов, содержащее аэродинамическую трубу, размещенные снаружи трубы и вывешен10

2о

733646

ные на тросах грузы, установленные на них упругие элементы с закрепленными объектами и вибровоэбудителями, взаимодействующие с.упругими элементами, 5 отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, грузы размещены по периметру трубы, аэродинамическая труба снабжена пазами в плоскости, перпендикулярной ее оси, в которых размещены узлы крепления объектов к упругим элементам.

2.Устройство по п.отличающееся тем, что на одной из поверхностей груза выполнена по крайней мере одна прорезь, в которой установлена подвижная плита с продольной выемкой для установки упруго- го элемента, а вдоль прореза и выемки размещены указатели положения объектов.

3.Устройство по п.отличающееся тем, что каждый

25 трос снабжен узлом регулирования его длины.

15

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства при исследовании нестационарных аэрогидродинамических характеристик колеблющихся объектов в осевом потоке. Устройство содержит аэрогидродинамическую трубу, размещенные снаружи трубы и вывешенные на тросах 8 грузы 10, установленные на них упругие элементы 14 с закрепленными объектами и вибровозбудители 18, взаимодействующие с упругими элементами 14. Грузы 10 размещены по периметру трубы, а труба снабжена пазами 7 в плоскости, перпендикулярной ее оси, в которых размещены узлы крепления объектов к упругим элементам 14. На одной из поверхностей груза 10 выполнена по крайней мере одна прорезь, в которой установлена подвижная плита 12 с продольной выемкой для установки упругого элемента, а вдоль прорези и выемки размещены указатели положения объектов. 4 ил. 2 з.п. ф-лы.

«Г

т

Фиг.1

Mffff

SS/SSSt

9-гЬ

ъ

11

%г.Ъ

8

12

D 1

13

15

иш 1111111 м i njijrr

70

ФигЛ