Устройство для моделирования обтекания воздухозаборника Советский патент 1993 года по МПК G06G7/57 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для исследования обтекания жидкостью или газом воздухозаборника.

Известно устройство для моделирования обтекания симметричного тела, содержащее электропроводную бумагу и размещенную на ней модель обтекаемого тела из низкоомного металла, входную и выходную шины, расположенные на противоположных краях электропроводной бумаги, источник питания, подключенный одним полюсом к входной, а другим - к выходной шине.

Известно устройство для моделирования обтекания симметричного тела с воздухозаборником, содержащее электропроводную среду в виде электропроводной бумаги и размещенную на ней модель обтекаемого тела из низкоомного металла, входную и выходную шины, расположенные и на противоположных краях электропроводной бумаги, источник питания, подключенный одним полюсом к входной, а другим - к выходной шинам, делитель напряжения и два вольтметра. Модель обтекаемого тела выполнена в виде центрального тела воздухозаборника, ось симметрии которого совмещена с выходной шиной, и обечайки воздухозаборника, выполненной в виде дополнительной шины, расположенной параллельно оси симметрии центрального тела

00

со

воздухозаборника. Дополнительная шина подключена к подвижному контакту делителя напряжения и первому выводу первого вольтметра, выходная шина подключена к первым выводам второго вольтметра и делителя напряжения, второму выводу первого вольтметра. Вторые выводы делителя напряжения и второго вольтметра подключены к входной шине. Параметры моделирования воздухозаборника определяются соотношением:

f

Н Vi ho V2

где h0 - высота входа воздухозаборника;

Н - расстояние между входной и выходной шинами;

Vi,V2 - напряжения, снимаемые с первого и второго вольтметров, причем длина обечайки 0 выбирается из условия 5h0 .

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет моделировать обтекания сразу двух и более воздухозаборников при различных углах обдува и коэффициентах расхода.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет исследования обтекания тела, имеющего несколько независимых протоков при различном их взаимном расположении.

Цель достигается тем, что в устройство введены п моделей воздухозаборников, (где п 1,:,.,п), каждая из которых выполнена из низкоомного металла, обечайки каждой из моделей воздухозаборников выполнены в виде дополнительных шин (п+1), дополнительных источников питания и (n-И) дополнительных вольтметров. Полюса каждого дополнительного источника питания соединены соответственно с дополнительными шинами соответствующей модели воздухозаборника. Каждый дополнительный источник питания положительным полюсом подключен к одноименной первой дополнительной шине, а отрицательным полюсом - ко второй дополнительной шине своей модели воздухозаборника, к первой и второй дополнительным шинам которой подключены соответствующие выводы одноименного дополнительно вольтметра. Модели воздухозаборников расположены произвольно, расстояние между входной и выходной шинами составляет:

Н-10

hoi,

i 1

где h0i - высота входа i-й модели воздухозаборника:

п - число моделей воздухозаборников.

На чертеже представлена схема устрой- ства для моделирования обтекания воздухозаборника.

Устройство содержит лист электропроводной бумаги прямоугольной формы 1, на противоположных краях которой располо- жены входная 2 и выходная 3 шины. На листе электропроводной бумаги 1 размещены не менее двух (п 2) асимметричных произвольно расположенных воздухозаборников 4, выполненных из низкоомного металла и состоящих из обечаек 5 длиной от 5 h0i до 7 hoi (hoi - высота входа воздухозаборника), представляющих собой шины. Шины 5 каждого воздухозаборника 4 соединены с входами и выходами вольтметра 7. К шинам 2 и 3 подсоединен полюсами источник питания 8 и выводами вольтметр 9.

Параметры моделирования воздухозаборника определяются соотношением

25

f

Н Vi hoi VH

где f- коэффициент расхода воздухозаборника;

. hoi - высота входа i-ro воздухозаборника;

Vj, VH - напряжения, снимаемые с вольтметра, подключенного к воздухозаборнику, и вольтметра, подключенного к входной

и выходной шинам.

Расстояние между входной и выходной шинами составляет

40

Н 10 Ј hoi. i - 1

где h0i - высота входа 1-го воздухозаборника;

п - число воздухозаборников.

К устройству прилагается щуп 10 для определения линий разного потенциала.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

При включении стабилизированного источника питания 8 между входном шиной 2 и выходной шиной 3 в электропроводной бумаге 1 возникает ток. имитирующий внешнее течение. При включении стабилизированного источника б возникает ток, имитирующий внутреннее течение в протоке воздухозаборника.

Регулирование величины напряжения с помощью стабилизированного источника питания 6, контролируемое вольтметром 7,

позволяет регулировать величину коэффициента расхода. При этом на входной и выходной шинах 2 и 3 поддерживается по- стоянное напряжение стабилизированным источником питания 8. контролируемое вольтметром 9.

Как видно из чертежа, линии тока 11 определяются с помощью щупа 10.

Наличие в устройстве не менее двух (п 2) произвольно расположенных возду- хозаборников позволяет одновременно моделировать обтекание их, что расширяет экспериментальные возможности устройства.

Воздухозаборники снабжены индиви- дуальными источниками и вольтметрами для регулирования и контроля величины коэффициента расхода f.

Воздухозаборники выполнены асимметричными для расширения эксперимен- тальных возможностей, позволяющих исследовать группу произвольно расположенных воздухозаборников при различных углах обдува.

Формула изобретения

Устройство для моделирования обтекания воздухозаборника, содержащее электропроводную среду в виде электропроводной бумаги с размещенной на ней моделью воздухозаборника из низкоомного металла, входную и выходную шины, расположенные на противоположных краях электропроводной бумаги, источник питания, подключенный одним полюсом к входной, а другим полюсом - к выходной шинам, вольтметр, подключенный параллельно источнику питания, обечайки модели воздухозаборника выполнены в виде дополнительных шин, расположенных параллельно оси симметрии воздухозаборника, о т- л и чающееся тем, что. с целью расширения функциональных возможностей путем исследования обтекания тела, имеющего несколько независимых протоков при различном их взаимном расположении, в него введены п моделей

воздухозаборников (где п 1N), каждая

из которых выполнена из низкоомного металла, обечайки каждой из п моделей воздухозаборников выполнены в виде дополнительных шин, п+1 дополнительных источников питания и п+1 дополнительных вольтметров, полюса каждого дополнительного источника питания соединены соответ- ственно с дополнительными шинами соответствующей модели воздухозаборника, каждый дополнительный источник питания положительным полюсом подключен к одноименной первой дополнительной шине, а отрицательным полюсом - к второй дополнительной шине своей модели воздухозаборника, к первой и второй дополнительным шинам которой подключены соответствующие выводы одноименного дополнительного вольтметра, причем модели воздухозаборников расположены произвольно, расстояние между входной и выходной шинами составляет

Н 10 2 hoii 1

где h0i - высота входа i-й модели воздухозаборника,

п - число моделей воздухозаборников.

в

Ен

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможно стей за счет исследования обтекания тела, имеющего несколько независимых протоков при различном их взаимном расположении. Устройство для моделирования обтекания воздухозаборника содержит лист электропроводной бумаги прямоугольной формы, на котором расположены входная и выходная шины, соединенные с источником питания и вольтметром. На листе размещены не менее двух асимметричных произвольно расположенных воздухозаборников. соединенных с входами и выходами индивидуальных источников питания и входами и выходами вольтметров. Расстояние между входной и выходной шинами составляет Н 10 hoi, где h0i - высота -- входа 1-го воздухозаборника. 1 ил. 00