УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОСТУПАТЕЛЬНО- ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ОБТЕКАНИЯ РЕШЕТОК ПРОФИЛЕЙ Советский патент 1971 года по МПК G06G7/57 G06G7/44 

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известны устройства для моделирования постунательно-циркуляционных потоков при обтекании решеток профилей на основе электродинамической аналогии.

Методом последовательных приблин ений находят линию ветвления потока, модель решетки составляют из пяти-семи профилей, методом последовательных приближений осуш,ествляют выполнение условия ЧаплыгинаЖуковского и затем измеряют параметры потока вблизи среднего профиля. При моделировании обтекания круговых решеток эти устройства ввиду трудности их реализации вообще ненрименимы; круговая решетка отобрал ается на прямую и исследуется ее обтекание,

Предложенное устройство основано на полной математической аналогии между поступательно-циркуляционным течением невязкой несжимаемой жидкости в решетке профилей и квазистационарным электрическим полем в. сплошной проводяш,ей среде. Применение устройства исключает метод последовательных приближений по определению действительного положения критической силовой линии в потоке и выполнении условия Чаплыгина-Жуковского при обтекании решетки лопаточных профилей, существенно упрощает

проводимый эксперимент и увеличивает точность решения задачи.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что, с целью расширения

класса решаемых задач, увеличения точности при значительном упрощении эксперимента, из проводящей среды изготавливают область, подобную периодической области течения, устанавливают по контуру моделируемой области две системы электродов, питаемых переменным током и создающих в проводящей среде поля, подобные продольному и понеречному потокам в решетке, устанавливают геометрически подобный профилю шаблон,

изготовленный из электропроводящего материала с большой электропроводностью, так, чтобы хорда профиля была параллельна линиям, выделяющим периодическую область поля, и подают на него потенциал, соответствующий выполнению условия ЧаплыгинаЖуковского, при этом провода, соединяющие соответственные электроды, установленные в соответственных точках периодической области, сцепляют с сердечником тороидального трансформатора, а угол установки профиля в решетке изменяют путем передвижения планок, несущих электроды так, чтобы прямая линия, соединяющая замкнутые нроводниками электроды, составляла при переСущность предложенного устройства поясняется чертежом, где: 1 - исследуемая область из электропроводящей бумаги; 2, 3 - системы электродов; 4 - тороидальный трансформатор; 5 - геометрически подобный исследуемому профилю электрод.

Из электропроводящей бумаги вырезают область 1, подобную периодической области течения в рещетке (обычно в виде прямоугольника), вдоль всего контура нернодической области устанавливают две системы электродов 2 и 3, л естко объединенных несущими прижимными планками, изготовленными из диэлектрика.

Провода, соединяющие соответственные электроды 2, установленные в соответственных точках периодической области, сцепляют с сердечником тороидального трансформатора 4, создающего в проводящей среде электрическое поле, являющееся математической моделью поперечного потока.

Вторая система электродов 3, подключаемая через сопротивления к источнику неременного напряжения, создает электрическое поле, являющееся моделью продольного потока.

К поверхности проводящей бумаги приклеивают или прижимают электрод, геометри-, чески подобный лопаточному профилю, так, чтобы его хорда была -параллельна планкам, несущим электроды 2.

По заданному углу натекания устанавливают соотнощение напряжений, питающих системы электродов 2 н 3, затем на электроды подают потенциал фс, соответствующий выполнению условия Чаплыгина-Жуковского, и строят сетку изопотенциальных линий, которые соответствуют силовым линиям в поступательно-циркуляционном потоке невязкой несл имаемой жидкости при обтекании решетки профилей.

Найденное положепие ветвящейся липни тока (изопотенциальная линия с потенциалом электрода 5) позволяет, разрезав вдоль нее

проводящий слой, измерить Относительные скорости по всему полю течения.

Для изменения угла установки профиля в рещетке передвигают планки, несущие электроды, так, чтобы прямая лииия, соединяющая замкнутые проводниками электроды, составляла при пересечении с хордой проф|иля заданный угол установки (3, (на чертеже перемещение планок показано стрелками).

При применении в качестве проводящей среды электролита последовательность операций остается той же. При этом электроды изготавливаются из графита, а разрез проводящего слоя осуществляют гибкой тонкой лентой из диэлектрика.

В случае круговых рещеток в качестве формы проводящей области (бумага или электролит) удобно выбирать область, ограничиваемую соседними линиями тока от вихреисточника, с расходом, численно равным числу лопаток (в силовой трубке единичный поток), и циркуляцией, определяемой углом установки профиля.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования поступательно-циркуляционного обтекания рещеток профилей, содержащее моделируемую область из проводящей среды, системы электродов,

тороидальный трансформатор и электрод, геометрически подобный профилю, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности исследований и упрощения устройства, в нем системы электродов установлены на несущих

прижимных щинах, по контуру моделируемой области из проводящей среды, электроды противоположных щин соединены между собой и сцеплены с сердечником тороидального трансформатора, а электрод, геометрически

подобный профилю, установлен в моделируемой области из проводящей среды так, что прямая линия, соединяющая замкнутые электроды, составляла при пересечении с хордой профиля угол установки.