Способ определения установившейся скорости движения тела в жидкости

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТАНОВИВШЕЙСЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА В ЖИДКОСТИ, включающий предварительное ускорение Тела и измерение времени прохождения телом мерного участка , отличающийся тем, что, с целью повЕлиения точности при измерении в водоемах с ограниченной глу биной, .измеряют время прохождения тело двух одинаковых последовательно расположенных мерных участков, определяют приращзние времени прохождения второго участка относительно времени прохождения первого участка, затем , изменяя начальную скорость пуска , добиваются изменения знака приращения времени прохождения второго участка относительно времени прохождения первого участка и определяют скорость установившегося движения по формуле ь,м-Ч.; 5(utcL-&l,) - -ЬцА Vt,,i &tcL--t,,,,-t,a, где S - длина мерного участка; время прохождения телом 5Э первого участка при пер (Л вом и втором запусках соответственно; 4,t ; i,.-время прохождения телом второго участка при первом и втором запусках g соответственно.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09l SU(Ill э(5П С 01 Р 5/18 я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3424156/18-10 (22) 19.02.82 (46) 23.07.83. Бюл. Р 27 (72) Ю.Н. Савченко (71) Институт гидромеханики AH Украинской ССР (53) 53.082.2(088.8) (56) 1. Гидробионика в гидростроении, М., 1970, с. 272.

2. Грейнер Л. Гидродинамика и энергетика подводных аппаратов. М., Судостроение, 1978, с. 153-157.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 386342, кл. G 01 P 5/18, 1973. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТАНОВИВШЕЙСЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА В

ЖИДКОСТИ, включающий предварительное ускорение тела и измерение времени прохождения телом мерного участка, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при измерении в водоемах с ограниченной глу биной, измеряют время прохождения те лой двух одинаковых последовательно расположенных мерных участков, определяют приращение времени прохождения второго участка относительно времени прохождения первого участка, затем, изменяя начальную скорость пуска, добиваются изменения знака приращения времени прохождения второго участка относительно времени прохождения первого участка и определяют скорость установившегося движения по формуле у B(6 h41) где 9 — длина мерного участка;

t <,t >- время прохождения телом м первого участка при первом и втором запусках соответственно; время проховдения телом С

1t второго участка при пер вом и втором запусках соответственно.

1030730

Изобретение относится к экспериментальной гидромеханике, а именно к способам измерения скорости путем измерения времени прохождения телом мерного участка, и может быть исполь, зовано в экспериментальной гидромеханике для определения скорости установившегося движения тел под действием сил плавучести и вычисления их коэффициентов сопротивления.

Известен способ определения ско рости, заключающийся в экспериментальном измерении скорости свободного погружения тела в море на большой глубине под действием свинцово -o балласта Р1) и L2J, 15

К недостаткам .этого способа следует отнести сложность эксперимента, включающего операцию возвращения встроенной в тело аппаратуры с большой глубины и необходимость проведения эксперимента на больших глубинах в море.

Известен также способ, согласно которому тело бросают с начальной скоростью в жидкость и измеряют время прохождения телом мерного участка (3 ).

Недостатком данного способа является большая погрешность в измерении скорости, так как глубина сосуда и отсутствие критерия установки началь- О ной скорости не позволяют достичь установившихся режимов движения.

Целью изобретения является повышение точности определения значений скорости установившегося движения в условиях водоема с ограниченной глубиной, Указанная цель достигается тем,, что согласно способу измерения установившейся скорости движения тела, pоg включающему предварительное ускорение тела и измерение времени прохождения телом мерного участка, измеряют время прохождения телом двух одинаковых последовательно расположенных мерных участков, определяют приращение времени прохождения второго участ. ка относительно времени прохождения первого участка, затем, изменяя начальную скорость пуска, добиваются изменения знака приращения времени прохождения второго участка относительно времени прохождения первого участка и определяют скорость установившегося движения rro формуле

, = -,,-- „,;

".= . -- ы

О. In = Я где 5 — длин а мерного уч ас тк а;

° 1 — время прохождения телом

1Л, первого участка при первом и втором спусках соответственно;

> время прохождения телом второго участка при первом и втором пусках соответственно.

На фиг. 1 представлено устройство для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — график зависимости ь, от -т, .

Сущность лэобретения и выбор расчетной формулы поясняются следующим.

Рассмотрим зависимость времени прохождения телом любого из двух оди наковых участков (например, Х) от разности времени Д1= к-1 . На фиг.2 приведены две точки И и М этой зависимости, построенные для значений

l&q<0 и 5k> r О. Положение точки с координатами 0 kr ), соответствующей установившемуся движению, определяются методом линейной аппроксимации, при этом время прохождения мерного участка с установившейся скоростью определяется по формуле А а.- a.< I

Ф ь -Е„ht, / а установившаяся скорость Му по формуле

5 5 (hi< — z % ) Б (а - А ) 2-Д 1 ч " 1Р 1Ф1

Устройство для осуществления пред. лагаемого способа содержит испытываемое тело 1 с отрицательной плаву4 честью, ускоряющее устройство 2, с помощью которого задается начальная скорость пуска, блок 3 с жидкостью, щелевые источники 4 света, оптические датчики 5, измеритель б периодов времени.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Испытываемое тело 1 запускается с некоторой начальной скоростью, с помощью оптических датчиков 5 и измерителя б периодов времени определяют время прохождения телом первого и второго участков, отмечают величину приращения времени прохождения вто-. рого участка относительно времени прохождения первого участка Ь 1= и„= л, Если 1л Î, т.е. начальная скорость движения меньше установившейся, то начальную скорость следующего пуска увеличивают, если И О, т.е. начальная скорость больше установившейся,то уменьшают,при этом добивают ся изменения знака приращения времени

Ыл .произведя измерения для двух пусков,при которых приращения времени прохождения второго участка относительно времени прохождения первого участка, имеют разйые знаки,т.е.для пусков с начальной скоростью, меньшей и большей установившейся, определяют

1030730 скорость установившегося движения формуле (ь g .,)

Г;7Е;:С,, й; по

Для определения скорости установившегося движения для тел с положительной плавучестью пуск тела осуществляется со дна водоема.

Применение указанного способа позволяет повысить точность определения установившейся скоростИ, так как вычисление производится по результатам измерения параметров движения со скоростями, близкими к установившейся.

1030730

5 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель A. Гордасевич

Редактор Н. Лазаренко, Техред Т.Маточка Корректор О. Билак

Заказ 5203/4