Модель возникающих в водоеме волн

 

Изобретение относится к промышленному рыбоводству и может быть использовано в учебном процессе для демонстрации гидродинамического поля скоростей и давлений концентрично расходящихся волн. Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей модели.Модель содержит диэлектрическую пластину 1, на которой по концентрическим окружностям 2 расположены отверггия 3, снабженные штырями k. He штырях намотаны проводники 5, которые при помощи проводов 6 подсоединены к источнику 7 переменного электрического напряжения. При этом расстояние между концентрическими окружностями равно полудлине расходящихся кольцевых волн, число проводников на каждой окружности пропорционально амплитуде этих волн, а проводники, расположенные на двух соседних концентрических окружностях, намотаны на штыри в противоположных направлениях. 2 ил.

((1)« г". 01 К 79/00

УР=9Р jl АФЧ t4 6 ll И у У /-. =Ф 6е, Г-ъ ЯРА f,- а=ч.зФ;ав 3 В .Л;™й L r l 7 I l1 èë r (t t r i f l i iI i! r L t <

13 Ь 0 k b 4 L ii Ь Ьляв а 1 %УФ Ъ Ф йсвЬ В Миазм 3 ь а 3 м ВФ

COCYj АРСТРЕК!.1Ы1 КОМИТЕТ

flO ИЖЬгЕГс!-;i. ..Ч И 071-,г Ж йМ

Г1ГИ Г m ССС, (21) 4717 18/12 (22) 10. i7.89 (46) 23.01.92. Бюл. t 3 (72) Э.М.Лавидов, В.П./1ородных, Г.Г.Пиянзов и В.А.Сандович (53) 530,07(u H.é) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1324611, rï. А 01 К 79/00, 1987. ! (54) МОДЕЛЬ ВОЗНИКАКЖ!ИХ В ВОДОЕКЕ

ВОЛН (57) Изобретение относится к промышленному рыбоводству и может быть использовано в учебном процессе для демонстрации гидродинамического поля скоростей и давлений концентрично расходящихся волн. Цель изоб ретения - расширение демонстрацион2 ных возможностей модели,Модель содержит диэлектрическую пластину 1, на которой по концентрическим окружностям 2 расположены отверстия 3„ снабженные штырями 4, Hã "штырях 4 намотаны проводники 5, которые при помощи проводов 6 подсоединены к источнику 7 переменного электрического напряжения. При этом расстояние между концентрическими окружностями равно полудлине расходящихся кольцевых волн> число проводников HR каждой окружности пропорционально амплитуде этих волн, а проводники, расположенные на двух соседних концентрических окружностях, намотаны на штыри в противоположных направлениях.

2 ил.

170б497

Перед изготовлением модели выбирают линейный масштаб моделирования а"

% ш = — — где ф - полудлина кольце"

Э вой волны, 1 - расстояние между двумя соседними круговыми проводниками

5. На диэлектрической пластине 1 формируют моделирующую систему Волн.

При этом число проводов 5 на каждой концснтрической окружности находят из следующих соображений.

При ве,лимльных колебаниях заякоренного корпуса в водоеме возникают конц нтрично расходящиеся кольцЕВЫЕ ВОЛНЫ. ECIlH рииятЬ ЭВКОН ИЗМЕнения амплитуды волн при удалении

ГГ от источника а Аq--- (гд

1 н, расстсяние от -.Тгчника}, толля ". реб ня волны (у источника) при R

45

Изобрстенис GrH!.сится к технлке промышленного рыбоводства В частности к моделям Возникающих В ВодО еме Волн, и может быть ис-сльэс".Внo э для мокрел -„ования в учебном процсссе гидродинамического поля кольцеВЫХ ВОЛН.

Цсль изобрс.ения - по..ышенис точности и удобства моделирования концентрично расходящихся кольцевых

ВС ЛН.

На фиг,l. представлена предлагаемая модель, виг сверху; на фиг. 2то же, вид сбс-.у, 15

Модель Возникающих в водоеме и кон центрично р - сходящихся кольцевых волн содержит диэлектрическую пластину 1, на которой по концентрическим ок нужностям 2 расположены отверстия 20

3, снабженные штырями 4, На последних нвмотаны круговые проводники 5, которые при помощи проводов 6 порсоединены к источнику 7 переменного электрического напряжения, например 25 звуковому генератору, Пластина 1 при помощи стержней 8 полэунов 9 установлена на.стойках 10. полэуны 9 имеют фиксаторы 11.

Круговые проводники 5, распсложенные на двух любых соседних концентрических окружностях, соединены и намо.таны на штырях 4 В npcl scI;сложных на-правлениях, так как они имитируют соответственно I ребень и подошву волны.

Модель используют следующим образом.

ГГ она равна Л-! - - =. Л ?- - ) -, ЗR

4 дл» сосед«ей пол;ш вн волны при

R=- она А (3 й" ЗД=

? Г! — А----1,71 3

Зная длину Вглны g,, штырл располагают по окружностям, расположенных на расстояниях 1, и на первой окружности на штыри наматывают, например, 10 витков проводников 5, имитирующих гребень Волны при Р = -- . На ь

4 следующей окружности наматывают Iid

1О 1 7! штыри уже 9 Вит КОВ но В

t 1 с об .атном направлении, та к как Они имитируют подошву волны та к поступают и дальш".

При пропускании по кольцевым проводникам переменного тока (в эксперименте 800-100 Гц) вокруг них возникает переменное магнитное поле напряженностью {., которое согласно магнитогидродинамической аналогии соответствует гидроринамиоескому полю выэ" ванных скоростей W концентрично расходящихся кольцевых волн. Для исследования гидродинамлческого поля вызванных ; коросгей W (и, значит, Лазлений Д Р) на разных горизонтах водоема (В плоскостях, параллельных невозмущенной поверхности воды, в том числе и на дне водоема) достаточно провести измерения напряженности 9{. в этих гсризонт, х.

Измерение напряженности К переменного магнитного поля IlpoHзводят одним из известных способов, в частности, с помощью калиброванной измерительной катушки сечением S и числом витков И. Постоянная такой катушки SW выражена в квадратных сантиметрах. Измерительную катушку размещают по радиусу r В точках под

I !

Ь пластиной 1 на Ь вЂ” где Ь—

И ,глубина водоема и посредством электронного Вольтметра, например вольтметра цифрового типа Ц-15?б, измеряют наведенную в катушке ЭЛС. Как известно из теоретических основ электротехники., действующес значение

ЭДС, наведенной в катушке переменным ма -нитным лолем, изменяющимся

17064>7 по синусоид,»гьнг иу закону, определя— ется вь.Г;,жениеи

Е = 4,44Р,г. Ы) F.

K= -- — --,—

4,44 f S.И

При гостоянной катушке S,; в квадратнь х сантиметрах и измерении E в

Вольтах напряженность Н, магнитно.го поля в системе единиц СГС

F.1О

4,44, f .S или в системе единиц СИ

10 А А

1Э = -4- - = — 70,6 м м

»»»»ля тОГG» чтобы не за нимат ься пересче rc изме;.»енных величин E на значения И, зар=нее строят тарировочную кривую показаний вольтметра в значен ях вызванных скоростей путем и",ìåðåíèé. в поле напряженностии °

Переход к гидродинамическому поло давлений Л Р осуществляют по формуле g Р =р,v tl, где p - массовая плотность воды; v — скорость волны.

40 где F - наведенная в катушке эл"„, 5

|P пронизываю»»1ий катушку магнитный поток, 4

f — частот<ай синусоидального переменного поля. 10

63 - число витков измерительной катушки () .

Так как пронизывающий кату;ику магнитный поток <Р = P Ê S, то при ц — 1 H3h".. яемая Bort bTéåò f>îí величина

ЭлС Е = »,44k f ° Std, откуда напряженность м-.гнитного поля равна

Предлагаемая > одень по".åîëëåò по сраг нем;ю с прототип:и повысить точность моделирования. Это:беспечива-, ется путем построения модели, кото— рая модел руе> ре..льну: > кар..ину ги;— родинаиического поля концентричнс. расходящихся кольцевых вол . Размещение модели на стойках обеспечивает удобство измерения гидродинамическогo поля волн при разных глубинах.

Знание гидродинами;еского поля волн в Boд еме позволяет оц нить влияние его.на различные исполнительные приборы, а также на рыб.

Кроме того, предлагаемая модель позволяет по известным значениям

Т, v проводить изучение и наглядно демонстрировать гидродинаиическое поле вызванных скоростей : давлений в аудитории, а также по,,обрать соответствующис размеры колеблющегося тела . формула из-бретения

Модель возникающих в Boj .ме волн, содержащая pèýïåêòð>>÷åcêèé каркас и проводники, соединенные последовательно и подк»»юченные к источнику переменного электрического напряжения, отличающаяся тем, что, с целью расширения лемонстрационных возмо».ностей, диэле -рический каркас выполнен в виде плоской пластины с отверстиями, располсъенными по >;.»нцентрическим окружное .ям и снабженными штьряии, на к;..орые наиотаны проводники, причси проводники, расположенные на двух соссдних концентричес <их окружн»-стях > намотаны на штыри в противо оложных напра влениях.

Редактор О,Гпловач

Проиэводстаеннь-иэдатс;,ьский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Заказ 81Ú

ВНИИПИ Государственного

113035, Составитель Э./1авидов

Техред М,Морг ентал 1<орректор Ц.3рдейи

Тираж Подписное комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Иосква, Ж-35, Раумская наб., д 4/5