УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ПЕРЕХОДА Советский патент 1973 года по МПК G09B23/12 

1

Пособие может быть использовано при Демонстрации и моделировании явлений, сопровождающих течение жидкости и газа в каиалах и взаимодействие потока с преградами или помещенными в поток телами, в средних спеииальных и в высших учебных заведениях.

Известны учебиые пособия для демонстрации перехода течения газа в сопле из дозвукового в сверхзвуковое, основанные на использовании сложных, крунногабаритных и энергоемких устройств типа аэродинамических труб или крупномасштабных гидротехнических моделирующих сооружений. Такие пособия не портативны, требуют дистанционной передачи и визуализации эффектов и большого количества обслуживающего персонала.

Предлагаемое пособие позволяет повысить наглядность явлений в газодинамическом трубопроводе с переходом через скорость звука и основано на известном в механике сплошной среды аналоге между течением сжимаемого газа в трубопроводе и течением тяжелой несжимаемой жидкости в открытом трубопроводе переменного сечения. Это достигается тем, что пособие содержит резервуар с жидкостью, соединенный с трубопроводом, и регулятор истечения жидкости, установленный между резервуаром и трубопроводом, а последний вынолнен прозрачным и имеет профилированное сечение.

На чертеже схематично изображено предлагаемое пособие. Оно содержит резервуар /

с жидкостью, соединенный с трубопроводом 2 профилированного сечепия, установленным горизонтально и выполненным из прозрачного материала (напрнмер, из оргстекла), и регулятор 3 истечения жидкости, установленный между резервуаром и трубонроводом.

Трубопровод, выполненный в внде плоского открытого лотка, помещен в фокальной плоскости известного оптического проектора

4 (например, эпидиаскопа), который обеспечивает наблюдение картины течения жидкости на демонстрационном экране 5 в аудитории.

Принцип работы.

Поток жидкости из резервуара направляется в трубопровод через входное отверстие а, величина которого изменяется посредством регулятора. Пачашьные параметры потока и режим течения регулируются уровнем жидкости в резервуаре и положением регулятора.

При истечении жидкости в трубонроводе потенциальная энергия струи в поле тяжести, являющаяся аналогом внутренней

энергии потока газа, переходит в кинетиче3

скую энергию, и благодаря профилю трубопровода происходит ускорение потока и его переход через скорость звука.

Таким образом, данный процесс является аналогом течения газа в оопле Ловаля. При этом аналогом yмeньuJaюIцeгocя вдоль потока давлеиия газа является величина убывающего гидростатического давлеиия pgh (р - плотность жидкости, g - ускорение силы тяжести, h - глубии а потока), а аналогом местной скорости звука - величина .

Предмет изобретения

Учебиое пособие для демонстрации перехода течения газа в сопле из дозвукового в сверхзвуковое, оодержан ее трубопровод, отличающееся тем, что, с целью повышения его наглядности, оно содержит резервуар с жидкостью, соединенный с трубопроводом, и регулятор истечения жидкости, установленный между резервуаром и трубопроводом, а последний выпошнен . прозрачным и имеет профилированное сечение.