Гидравлический интегратор прогнозов Шведовского Советский патент 1982 года по МПК A01G25/00 G01F5/00 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР ПРОГНОЗОВ ШВЕДОНСКОГО

Изобретение относится к устройствам для решения фильтрационных задач .методом аналогового гидравлического моделирования, в частности для прогноза влияния мелиорации на уровень грунтовых вод смежных территорий с учетом взаимовлияния мелиоративных объектов.

Известно устройство для прогноза влияния мелиорации на уровень грунтовых вод территории, в котором для возможности выполнения условия соответствия вертикальных и горизонтальных размеров моделируемой фильтрационной области используется приставка, образованная двумя пластинами, в одной из которьк выреэаны вертикальные пазы несоизмеримо большей глубины, чем ширина щели, к которым подключены через штуцера дополнительные емкости t.--l

Недостаток известного устройства заключается в сложности конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является гидравлический интегратор, включающий гидравлическую систему моделирующих элементов, выполненных в виде напорных и сливных сосудов, соединенных между собой через последовательно установленные на напорной линии гидравлические сопротивления, и пьезометры, подсоединенные к напорной линии 1.2.

Недостаткагл этого устройства являются сложность и трудность точного моделирования длины фильтрационной зоны и водопроводимости на имитаторах, а также относительно не10высокая достоверность прогнозов из-за неучета коэффициента водоотдачи грунтов.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности прогнозов

15 влияния и автоматизация процесса моделирования.

Поставленная цель достигается тем, что интегратор снабжен соединенной с напорной линией, линией

20 инфильтрационного и глубинного пита ния и установленными на ней имитаторами магнитного типа и делителями напряжения, расположенными на напорной линии и связанными с имита25торами магнитного типа.

На фиг. 1 изобра хено предлагаемое устройство, общий вид, на фиг. 2 золотник, продольный разрез; на фиг. 3 - поперечное сечение А-А на

30 фиг. 2.

Устройство состоит из подающего коллектора 1, бака 2 емкости ферромагнитной жидкости, насоса 3, напорных сосудов 4, явля Ж1ихся аналогами режима грунтовых вод на границе мелиоративный объект - смежная территория.

На характерных участках моделируемого фильтрационного потока установлены гидравлические сопротивления 5, снабясенные золотниками 6, механизмами 7 управления, имитаторами 8 магнитного типа, подключенные к источнику тока через стабилизатор 9 напряжения. В центре установлена водораздельная .емкость 10 с запорным имитатором 11. Напорные сосуды снабжены генератораг1и колебаний уровня в виде сбросовых линий 12 с автоматическими игда таторами 13 магнитного типа. Для возможности моделирования прогноза влияния с учетом ин фильтрационного и напорного- питания устроена система 14 питания, снабженная имитаторами 15 интенсивности питания магнитного типа. Для возможности регулирования уровня воды в водораздельной емкости имеется линия 16 питания с имитатором 17 интенсивности питания магнитного типа . Включение устройства в работу осуществляется регулирующими имитаторами 18 и 19 магнитного типа. На характерных участках моделируемого потока поставлены пьезометры 20. Золотник имеет цилиндрическую форму со скосами и,образован двумя оводальными цангами 21, соединенными.эластичным герметиком 22,-Все имитаторы представляют собой обычные круговые электромагниты.

Интегратор работает следующим образом.

Включается в сеть делитель напряжения. Все имитаторы (R , . . . ,R , кроме регулирукяцего 18 (Hjg) / на подающем коллекторе отключены. Принцип работы имитаторов основан на свойстве изменения вязкости ферромагнитной жидкости под воздействием магнитного поля. При этом вязкость изменяется в пределах от вязкости воды до абсолютно твердого тела. Кроме того, вязкость меняется только в области приложения магнитного поля и не происходит изменение объема жидкости в делом, что очень важно с точки зрения теории гидравлического моделирования.

Включая имитаторы 17 интенсивности питания () и регулирующие имитаторы 19 (R, ) заполняем ферромагнитной жидкостью напорные сосуды 4 и водораздельную емкость 10. С помощью автоматических имитаторов 13 7) устанавливается уровень грунтовых вод на границе мелиоративный объект - смежная территория, а июттаторами 8 (R , R-,, R,, R, R, R) моделируются длина зоны фильтрационной области и водопроводимость; зоны.

Водоотдача грунта моделируетсязолотниками 6 с помощью механизма 7 управления, позволяющего обжатием сфорг-шровать конус в виде плавного сопла, что снижает гидравлическое

сопротивление, способствует повышению коэффициента затекания, осуществляет плавное возрастание скорости потока и обеспечивает минимальные потери энергии потока.

Снижение уровня грунтовых вод по расчетным зонам определяется по показаниям пьезометров 20, и зависит от расстояния от границы, удаленности водораздела, гидравлического уклона естественного потока, водопроводимости и коэффициента водоотдачи грунтов.

При необходимости учета инфильтрационного и глубинного питания включаются имитаторы 15 интенсивности

питания (. -10 9 е т М Автоматические имитаторы 13 (д, Ry могут работать также в режиме генераторов колебаний уровня грунтовых вод, имитируя сезонные изменения.

Положительный эффект от применения данного устройства заключается в повышении точности и достоверности прогнозов влияния мелиорации на режим грунтовых вод смежных территорий, упрощении и автоматизации процесса моделирования.

Формула изобретения

Гидравлический интегратор прогнозов, включаквдий гидравлическую систему моделирующих элементов, выполненных в виде напорных и сливных сосудов, соединенных между собой через последовательно установленные на напорной линии гидравлические сопротивления, и пьезометры, подсоединенные к напорной линии, отличающийся тем, что, с целью повьппе5 ния точности и достоверности моделирования прогнозов и автоматизации процесса моделирования, интегратор снабжен соединенной с напорной линией линией инфильтрационного и глубинного питания и установленными на ней имитаторами магнитного типа и делителями напряжения, расположенными на напорной линии и связанными с имитаторами магнитного типа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ТТ ТТ ТТ ТТ ТТ 7Т ТТ ТТ

of, off OjfffOffjO Яп

о/ft o fo°fffO/ffff

off} °Jf7 OftfO ffO %

::

H

11 ЛД U л1 Д1 ДХ

информация Минводхоза БССР. - Мелиорация и водное хозяйство. Минск, 1977, № 9, с. 21-24.

.1

tftt Фиб.г