Устройство для моделирования гидродинамического поля деталей орудий лова Советский патент 1991 года по МПК A01K79/00 

(21)4762898/13

(22)28.11.89

(46) 15.12.91. Бюл. №46

(71)Калининградский технический институт рыбной промышленности и хозяйства

(72)ЮАДанилов, Г.Г.Пиянзов и Э.М.Давидов

(53)639.2.081 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1457831, кл. А 01 К 79/00, 1987.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ПОЛЯ ДЕТАЛЕЙ ОРУДИЙ ЛОВА

(57)Изобретение относится к технике промышленного рыболовства и может быть использовано для моделирования гидродинамического поля ориентира устройства для образования скоплений промысловых рыб. Цель изобретения - повышение точности моделирования гидродинамического поля деталей, выполненных в виде трубы, передняя часть которой имеет цилиндрическую, а хвостовая - коническую форму. Каркас, выполненный из диэлектрического материала, образован тремя наборами полых дисков 1 различного диаметра. Диски 1 смонтированы на направляющей 2 посредством вертикальных стоек с ползунами 4. По периметру каждого диска 1 расположены проводники 5, соединенные параллельно и подключенные посредством переменного сопротивления к источнику переменного напряжения. Перемещением ползунов 4 с помощью дисков 1 образуют каркас наружной формы. 4 ил.

&

Б

Изобретение относится к технике промышленного рыболовства и может быть использовано для моделирования гидродинамического поля ориентира устройства для образования скоплений промысловых рыб.

Известны устройства для моделирования гидродинамических деталей орудий лова, построенные в соответствии с методом физического моделирования. Для определения гидродинамических характеристик модель продувают в аэродинамической трубе, протаскивая в опытовом бассейне, или помещают в поток воды в гидролотке.

Аэродинамические трубы, опытовые бассейны и гидролотки представляют собой капитальные сооружения, требуют больших

трудозатрат и специального оборудования и поэтому малопригодны для учебных целей.

Известны модели орудий лова, построенные в соответствии с методом электрогидродинамической аналогии. Для определения гидродинамического поля модель, выполненную в виде электродов, помещают в электролитическую ванну.

К основным недостаткам электролитической ванны можно отнести сложность конструкции, потребность в электролите и трудоемкость замера потенциалов поля.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для моделирования гидродинамического поля деталей орудия лова, содержащее карОч

ю

XJ Os

Os

U

кас из диэлектрического материала, состоящий из первого набора полых дисков равного диаметра и второго набора полых дисков с диаметрами, убывающими по направлению к первому набору дисков, закрепленных соосно на стойках и установленных при помощи ползунов на направляющей, и проводники, .нанесенные по периметру полых дисков, соединенные между собой и подключенные при помощи проводов через пе ременное сопротивление к источнику переменного напряжения параллельно, при этом длина каждого провода составляет не менее трех длин каркаса. Известное устройство позволяет расширить функциональные возможности и повысить точность моделирования гидродинамического поля вызванных скоростей внутри тралового мешка.

Однако известное устройство не обеспечивает моделирование гидродинамического поля вызванных скоростей в виде ориентира устройства для образования промысловых скоплений рыб, выполненного в виде трубы, передняя часть которой имеет цилиндрическую, а хвостовая - коническую форму.

Целью изобретения является повышение точности моделирования гидродинамического поля деталей, выполненных в виде трубы, передняя часть которой имеет цилиндрическую, а хвостовая - коническую форму.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит третий набор полых дисков с диаметрами, убывающими по направлению к второму набору полых дисков, и с нанесенными по их периметрам проводниками, включенными при помощи проводов через переменные сопротивления к источнику переменного напряжения параллельно, при этой третий набор полых дисков расположен соосно между первым и вторым наборами полых дисков, а каждый диск третьего набора закреплен на стойке с ползуном, установленным на направляющей.

Изобретение обеспечивает имитацию гидродинамического поля вызванных скоростей вне ориентира устройства для образования промысловых скоплений рыб с необходимой для практики точностью.

На фиг. 1 изображено устройство для моделирования промысловых скоплений рыб, общий вид; на фиг. 2 - диски, с проводниками гидродинамического поля деталей орудий лова, вертикальный разрез; на фиг.

3- ориентир, вертикальный разрез; на фиг,

4- график значений скорости потока воды внутри ориентира.

Устройство (фиг.1) состоит из каркаса, выполненного из диэлектрического материала и образованного набором полых дисков 1 различного диаметра, направляющей .2

для монтажа последних и крепежных элементов, каждый из которых содержит верти- кальную стойку 3 и ползун 4, смонтированный с возможнстью перемещения по направляющей 2.

0 По диаметру каждого диска 1 расположены проводники 5, соединенные встречно и подключенные посредством проводов 6 через переменные сопротивления 7 к источнику 8 переменного электрического напря5 жения, который может быть выполнен, например, в виде звукового генератора.

Переменное сопротивление 7 может быть выполнено в виде резистора. Направляющая 2 закреплена на раме 9. Для исклю0 чения влияния магнитного поля проводов 6 на магнитное поле проводников 5 длину проводов 6 выбирают равной не менее трех длин каркаса.

При помощи ползунов 4 полые диски 1,

5 перемещенные по направляющей 2, образуют диэлектрический каркас, форма которого подобна форме ориентира (фиг.З).

При этом первый набор I полых дисков 1 равного диаметра имитирует форму ци0 линдрической части 10 ориентира с его передним открытым отверстием 11; второй набор II полых дисков 1 имитирует форму открытой струи 12, выходящей из кормового отверстия 13 конической хвостовой части 14

5 ориентира; третий набор II полых дисков 1 имитирует форму конической хвостовой части 14(фиг,2иЗ).

Модель ориентира работает следующим образом.

0 Перед началом работы выбирают линейный масштаб моделирования

C L/I, где L- длина ориентира;

I - длина модели ориентира.

5 Затем определяют нужное число полых дисков 1, при этом исходят из того, что при обтекании ориентира в реальных условиях скорость потока внутри него изменяется по длине. Кривая (график на фиг.4) может

0 быть аппроксимирована ломаной линией, горизонтальные участки которой соответствуют значениям скоростей потока vi,...vi3, а вертикальные ограничивают участки ориентира со струей 12, в пределах которого эти

5 скорости действуют.

В соответствии с графиком на фиг. 4 изготавливают диски 1, число которых равно числу горизонтальных участков графика. Диски 1 при помощи вертикальных стоек 3 и ползунов 4 монтируют по направляющей 2. На каждый диск наносят проводник 5, к концам которого при помощи клемм (на фиг. 1 не обозначены) присоединяют провода б, притом для обеспечения их горизонтального положения (параллельно оси ОХ) провода б от дисков 1 меньшего диаметра пропускают через внутреннюю полость дисков 1 большего диаметра.

После включения проводников 5 на выход источника 8 переменного электрического напряжения внутри модели ориентира возникает переменное магнитное поле с напряженностью Но, которое имитирует гидродинамическое поле вызванных скоростей УХ внутри ориентира и образуемой им струи 12 при буксировке со скоростью v. Поскольку ориентир входит в устройство для образования промысловых скоплений рыб, то необходимо знать гидродинамическое поле вызванных скоростей, которое воздействует на рыб при буксировке ориентира во внешнем пространстве ориентира (впереди, сверху, снизу, сбоку).

В сходственных точках геометрически подобных областей магнитного поля и гидродинамического поля вызванных скоростей имеет место равенство Wi Hi W2 Н2

где Wi и W2 - вызванные скорости в двух любых точках;

Hi и Н2 - напряженности в сходственных точках магнитного поля.

Напряженности Н переменного магнитного поля измеряют одним из известных способов, в частности с помощью калиброванной измерительной катушки сечением д с числом витков w. Постоянная такой катушки выражена в квадратных сантиметрах. Измерительную катушку размещают в точках внутри модели и посредством электронного вольтметра измеряют наведенную в катушке ЭДС.

Действующее значение ЭДС, наведенной в катушке переменным магнитным полем, изменяющимся по синусоидальному закону, определяется выражением

Е 4,44 , где Е - наведенная в катушке ЭДС;

Ф- пронизывающий катушку магнитный поток;

f - частота синусоидального переменного тока;

w - число витков измерительной катушки.

Так как пронизывающий катушку магнитный поток Ф / HS то при // 1 измеряемая вольтметром величина ЭДС Е 4,44

HfSw, откуда напряженность магнитного поля

Н

4,4 fSw

5При постоянной катушки Sw в квадратных сантиметрах и измерении Е в вольтах напряженность Н магнитного поля в системе С ГС будет

Н

Е 10

,8

10 - 4,44

или в системе СИ

Э,

5

5

1 Ъ - 7Q fi -

1 d 4 М У Ь М Чтобы не заниматься пересчетом измеренных величин,заранее строяттарировоч- ную кривую показаний вольтметра в значениях вызванных скоростей путем измерений в поле известной напряженности.

Q При измерениях поля вне модели ориентира измерительную катушку при помощи держателя помещают снаружи полых дисков 1 в различных точках вертикальных плоскостей, проходящих через плоскости

с проводников 5. На листе миллиметровой бумаги строят профиль модели ориентира, в соответствующих точках проставляют измеренное значение полей. По совокупности измерений в этих точках получают картину

Q поля вне ориентира.

Введение в модель третьего набора полых дисков с соответствующим его располо- жением расширяет функциональные возможности и повышает точность модели- с рования ориентира, состоящего из цилиндрической части с передним отверстием, конической насадки с кормовым отверстием и струи.

Формула изобретения

п Устройство для моделирования гидродинамического поля деталей орудий лова, содержащее каркас из диэлектрического материала, образованный двумя наборами полых дисков, в одном из которых диски

5 имеют одинаковый диаметр, а в другом диаметры дисков уменьшаются в направлении к первому набору направляющую, в которой посредством ползунов установлены стойки для крепления дисков, проводники, распоQ ложенные по периметру дисков, параллел.ь- но соединенные между собой и подключенные при помощи проводов через переменное сопротивление к источникам переменного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности

моделирования гидродинамического поля деталей, выполненных в виде трубы, передняя часть которой имеет цилиндрическую, а хвостовая - коническую форму, устройство снабжено третьим набором полых дисков,

по периметру которых расположены проводники, параллельно включенные при помощи проводов через переменное сопротивление к истопнику переменного напряжения, при этом диски третьего набора соосно расположены между дисками первого и второго наборов, установлены на стойках с ползунами на направляющей, а диаметры дисков уменьшаются по направ- лению к второму набору дисков.

Фие.1

О

I.

о

о

о Ч обооо

о

ОФ

о

N

Составитель А.Горбачева Редактор А.МаковскаяТехред М.МоргенталКорректор Т.Палий

Заказ 4337ТиражПодписное

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

обоо

N

OteZ .

11

V

/

(Риг 4