Устройство для моделирования обтекания тел вблизи волновой поверхности Советский патент 1979 года по МПК G06G7/57 

1

Изобретение относится к средствам аналоговой вычислительной техники и предназначено для моделирования на основе электромагнитогидродинамической аналогии вызванного поля скоростей при движении транспортного средства, например судна на подводных крыльях, вблизи поверхности раздела сред воздух-вода с учетом системы волн на поверхности воды.

Известно устройство для моделирования на основе электро- и магнитогидродинамической аналогии движения контуров и пространственных тел вблизи границы раздела сред 1J, содержащее измерительный блок, индукционные датчики, катушки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования обтекания тел вблизи волновой поверхности 2, содержаш,ее магнитную систему, установленную на координатном узле, усилители, вращающиеся трансформаторы, фазовращатель, измерительный блок, входы которого соединены с коммутатором, и генератор.

Недостаток известных устройств заключается в невысокой точности моделирования.

Цель изобретения - повышение точности моделирования.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для моделирования обтекания тел вблизи волновой поверхности, содержащем модель обтекаемого тела, измерительвый блок, индукционйый датчик, блок питания и модель волновой поверхности, модель обтекаемого тела индуктивно связана с моделью волновой поверхности, выполненной в виде гибкого металлического листа, на внешней стороне которого расположены продольные участки витков катушек, поперечные участки витков размещены под гибким металлическим листом, на котором установлены индукционные датчики, соединенные с измерительным блоком, витки плоских катушек подключены к блоку питания, гибкий металлический лист шарнирно закреплен на каркасе.

Схема устройства приведена на чертеже.

Гибкий металлический (например, медный или алюминиевый, толщиной 0,5 мм для частоты 25-30 кГц) лист 1 установлен на каркасе 2, выполненном в виде жесткой рамы. На раме шарнирно закреплены полосы 3, параллельные образующим волновой поверхности, на которых укреплен лист 1. Такая конструкция позволяет использовать устройство для выполнения волновых экранов различной кривизны. На внешней

Стороне листа 1 уложены витки 4 плоских катушек, направление витков совпадает с образующей волновой поверхности, а направление токов на участках с различным знаком изменения кривизны (условно взятой от горизонтальной плоскости хоу) - противоположно. Ток в витках 4 индуцирует магнитное поле, являющееея аналогом поля вызванных скоростей абсолютного движения волновой поверхности, и его величина определяет расход скорости через сечения Az. Поэтому с целью упрощения конструкции и задания во всех витках одинакового по величине тока в сечениях Az const расположено одинаковое количество виткрр 4. Замыкающие участки витков, параллельные ох, находятся ниже волновой поверхности, чтобы искажение поля было минимальным. Питание витков - от блока 5 питания, конструктивно выиолненного в виде задающего генератора и усилителя с регулировкой по фазе и амплитуде. Регулировка необходима в случае, когда от одного генератора работают несколько усилителей, питающих кроме витков 4 другие цепи (например, цепь опорного напряжения, цепи дополнительных устройств в модели и т. д.), или когда катушки витков 4 выполнены в виде независимых секций. Пад листом 1 располагается модель 6 обтекаемого тела (например, корпуса судна на подводных крыльях). Измерения производят индукционными датчиками 7 на измерительном блоке 8.

Работает устройство в такой последовательности.

По шаблону (или ординатам х, z) изгибают металлический лист 1 и закрепляют систему полос 3 на жестком каркасе 2. Проверяют соответствие положения витков 4 так, чтобы на одинаковые промежутки по высоте изогнутой части листа приходилось одинаковое количество витков (в частном случае один виток). Устанавливают над

листом модель (корпуса судна на подводных крыльях), включают блок 5 питания, регулируют соотношение фаз и амплитуд токов в витках, цепи опорного напряжения и других цепях.

Датчиками 7 с помощью измерительного блока 8 определяют необходимые величины на модели. Увеличивается точность измерений, так как регулировка магнитного поля,

являющегося аналогом поля вызванных скоростей волновой поверхности, позволяет задавать значения величин, характеризующих влияния волновой поверхности, и измерять их абсолютную величину, а не в качестве малой разницы больших величин.

Формула изобретения

Устройство для моделирования обтекания

тел вблизи волновой поверхности, содержащее модель обтекаемого тела, измерительнь1й блок, индукционный датчик, блок питания и модель волновой поверхности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, модель обтекаемого тела индуктивно связана с моделью волновой поверхности, выполненной в виде гибкого металлического Листа, на внешней стороне которого расположены продольные

участки витков плоских катушек, поперечные участки витков размещены под гибким металлическим листом, на котором установлены индукционные датчики, соединенные с измерительным блоком, витки плоских катушек подключены к блоку питания, гибкий металлический лист шарнирно закреплен на каркасе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1- Рязанов Г. А. Электрическое моделирование с применением вихревых полей. М., «Паука, 1969, с. 290.

2. Авторское свидетельство СССР ДГо 398972, кл. G 06G 7/57, 1972.

Л