Стендовая установка для моделирования обтекания водой буксируемого тела Советский патент 1992 года по МПК B63B9/02 G01M10/00 

Изобретение относится к области водного транспорта, в частности к стендовым установкам для моделирования обтекания водой буксируемого тела.

Известна стендовая установка для моделирования обтекания водой гидроакустических устройств, которая содержит опытовый бассейн, буксировочное устройство, измерительную и регистрирующую ап- паратуру. При этом буксировочное устройство выполнено в виде плавучей платформы с понтонами из звукопоглощающего материала. Поскольку известная стендовая установка предназначена для исследований работы гидроакустических устройств, то основной целью ее создания являлось снижение уровня собственных полей

стенда. Задача определения гидродинамических нагрузок описанной стендовой установкой не решается.

Известна стендовая установка для моделирования обтекания водой буксируемого тела, которая содержит гидролоток, помещенную в него модель буксируемого тела, присоединенную гибкими связями к узлу крепления, размещенному на стенке гидролотка, и динамометрическую аппаратуру, датчики которой включены в гибкие связи. Установка предназначена для исследования модели рыболовного трала и дает возможность получить информацию о форме орудия лова и действующих на него нагрузках. Вместе с тем, известная стендовая установка не позволяет определять силы

притяжения к стенке или дну водоема буксируемого тела.

Известна стендовая установка для моделирования обтекания водой буксируемого тела, являющаяся прототипом предлагаемого технического решения. Установка содержит гидролоток для размещения в нем модели буксируемого тела, и гибкие связи с узлом для крепления модели, размещенным на стенде гидролотка, динамометрическую аппаратуру, датчики которой включены в гибкие связи.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей стендовой установки.

Поставленная цель достигается тем, что стендовая установка для моделирования обтекания водой буксируемого тела, содержащая гидролоток для размещения в нем модели буксируемого тела, и гибкие связи с узлом для крепления модели, размещенным на стенке гидролотка, динамометрическую аппаратуру, датчики которой включены в гибкие связи, снабжена продольными направляющими для крепления модели, концы которых выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальных стоек, установленных внутри гидролотка, а упомянутые гибкие связи выполнены с возможностью соединения одними концами с носовой и кормовой оконечностями модели, а другими концами - с узлом крапления, выполненным в виде горизонтальной штанги, расположенной вдоль оси гидролотка, а на днище гидролотка установлены в плоскости его продольной оси и поперек нее датчики давления.

На фиг. 1 показан общий вид стендовой установки (вид сбоку); на фиг. 2 - вид спереди; на фиг. 3 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение по Б-Б на фиг. 2.

Стендовая установка для моделирования обтекания водой буксируемого тела содержит гидролоток 1, помещенную в него модель буксируемого тела, например, состоящую из отдельных элементов 2-6, являющихся моделями секций буксируемого тела. Элементы 2-6 закреплены с возможностью перемещения на двух продольных направляющих 7 и 8, на концах которых имеются ползуны 9 и 10, надетые на вертикальные стойки 11-14. Крепление элементов 2-6 на продольных направляющих 7 и 8 выполнено при помощи скоб 15 и винтов 16. Стойки 11-14 установлены на основании 17, являющемся имитатором стенки или дна водоема. Сверху на продольные стенки гидролотка 1 уложены две поперечные штанги 18 и 19, на которых закреплена горизонтальная штанга 20, расположенная вдоль проходной оси гидролотка 1 над моделью

буксируемого тела. Указанная горизонтальная штанга 20 служит узлом крепления, к которому гибкими связями 21 и 22 присоединена модель буксируемого тела. Гибкие

связи 21 и 22 присоединены соответственно к носовому 2 к кормовому 6 элементам модели буксируемого тела. В указанные гибкие связи включены тензометрические датчики 23 и 24, входящие в состав динамо0 метрической аппаратуры, в которую входят также регистрирующие приборы (не показанные на чертежах). В основании 17 в диаметральной плоскости модели буксируемого тела (элементов 2-6) и поперек нее размеще5 ны датчики давления 25, например, трубки Пито, сигналы с которых по трубкам 26 выведены на индикаторы - батарейный манометр 27, содержащий ряд вертикально расположенных трубок. Основание 17 снабжено подъем0 ными рымами 28 и 29 и тросами 30 и 31.

Работа предлагаемой стендовой установки происходит следующим образом.

На основании 17 устанавливают стойки 11-14, на которые надевают ползуны 9 и 10 и

5 вводят в них продольные направляющие 7 и 8 с установленными на них элементами 2-6, являющимися моделями секций буксируемого тела. К элементам 2-6 одними своими концами присоединяются гибкие связи 21 и 22 с

0 тензометрическими датчиками 23 и 24, другими своими концами гибкие связи 21 и 22 присоединяются к горизонтальной штанге 20. Длина гибких связей 21 и 22 определяет расстояние Н от оси элементов 2-6 секционного

5 буксируемого тела до основания 17, так как по стойкам 11-14 ползуны 9 и 10 смещаются вниз свободно под действием сил тяжести. Это расстояние Н выбирают из условия подобия, т.е. таким образом, чтобы в масштабе

0 моделирования оно соответствовало отстоянию буксируемого тела от стенки или дна водоема. Расстояние между элементами 2- 6 устанавливают при помощи скоб 15 и винтов 16. Основание 17 со смонтированными

5 на ней моделью буксируемого тела и измерительными элементами-датчиками давления 25 и трубками 26, соединяющими датчики с батарейным манометром 27, при помощи тросов 30 и 31, закрепленных за

0 рымы 28 и 29, опускается в гидролоток 1. В гидролотке 1 создается поток воды, который, обтекая модель буксируемого тела, создает на основании 17 поле пониженного давления, фиксируемого на батарейном ма5 нометре 27. Одновременно снимаются показания тензометрических датчиков 23 и 24. Эти данные позволяют (с учетом начальных показаний) определить общую нагрузку на модель буксируемого тела, а показания батарейного манометра дают структуру этой нагрузки по элементам. В результате можно определить силы притяжения буксируемого тела и его секций по отдельности к стенке или дну водоема, для чего пересчитывают модельные результаты на натурные (так как скорость потока воды модели и натуры определены, как правило, из условия равенства чисел Фруда, то для получения натурных значений сил притяжения необходимо модельные значения разделить на масштаб моделирования в третьей степени).

Варьируя расстоянием между элементами 2-6, а также расстоянием от оси элементов до основания 17, можно исследовать веет возможные варианты, связанные с проектированием и использованием буксируемого тела, а в данном примере, состоящего из нескольких секций.

Эффективность предлагаемой стендовой установки определяется тем, что расширяются ее функциональные возможности.

Формула изобретения

Стендовая установка для моделирования обтекания водой буксируемого тела, соЯ У1,23 г/3 7 15

0

S

0

5

держащая гидролоток для размещения в нем модели буксируемого тела и гибкие связи с узлом для крепления модели, размещенным на стенке гидролотка, измерительную аппаратуру, датчики которой установлены на гибких связях, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, установка снабжена продольными направляющими для крепления модели, концы которых установлены с возможностью перемещения вдоль вертикальных стоек, установленных внутри гидролотка, а упомянутые гибкие связи снабжены соединительными элементами для прикрепления одними концами к носовой и кормовой оконечностям модели, а другими - к упомянутому узлу крепления, выполненному в виде горизонтальной штанги, ориентированной вдоль оси гидррлотка, на днище которого установлены датчики давления, расположенные рядами вдоль продольной и поперечной осей лотка.

5

А го

Ј °А-А

f- ff

Изобретение относится к установкам для моделирования обтекания водой буксируемого тела. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей стендовой установки. Стендовая установка для моделирования обтекания водой буксируемого тела содержит гидролоток 1, помещенную в него модель буксируемого тела, например, состоящую из отдельных элементов 2-6. Элементы 2-6 закреплены с возможностью перемещения на двух продольных направляющих, на концах которых имеются ползуны, надетые на вертикальные стойки. Стойки установлены на основании 17, являющемся имитатором стенки или дна водоема. Горизонтальная штанга 20 служит узлом крепления, к которому гибкими связями 21 и 22 присоединена модуль буксируемого тела. В указанные гибкие связи включены тензометрические датчики 23 и 24, входящие в состав динамометрической аппаратуры, в которую входят также регистрирующие приборы. В основании 17 в диаметральной плоскости- модели буксируемого тела (элементов 2-6) и поперек нее размещены датчики давления 25. 4 ил. (/ С