Устройство для аэродинамических испытаний

Изобретение относится к области приборостроения и может быть широко использовано для решения разных задач экспериментальной аэродинамики, в частности для экспериментальных диагностических измерений параметров газового потока при оценке устойчивости зданий, строительных сооружений, линий электропередач, стреловых и башенных кранов и т.п. Устройство состоит из корпуса, на задней стенке которого размещены несколько параллельно соединенных вентиляторов, а на передней стенке размещено сопло, выполненное в виде шторок с возможностью регулирования ими щели, образующей проход сложной формы. При этом на неподвижной боковой стенке корпуса, граничащей со шторками, расположена направляющая, по длине которой может перемещаться каретка со скобой, с размещенными на ней датчиками. Расстояние от датчиков до сопла регулируется путем перемещения каретки по направляющей. Проход сложной формы состоит из двух неразъемных частей, причем прямолинейная часть контактирует с передней стенкой корпуса, а конусная часть одним концом примыкает к прямолинейной части прохода, а вторым свободным концом примыкает к неподвижным боковым стенкам корпуса с внутренней стороны, образуя герметичное соединение. Технический результат заключается в расширении возможностей по моделирования пульсирующей ветровой нагрузки, возможности проводить диагностические измерения параметров газового потока, например, при проведении метеорологических и аэродинамических исследований. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области приборостроения и может быть широко использовано для решения разных задач экспериментальной аэродинамики, в частности для экспериментальных диагностических измерений параметров газового потока при оценке устойчивости зданий, строительных сооружений, линий электропередач, стреловых и башенных кранов, транспортных средств и т.п.

Уровень техники

Известна аэродинамическая труба (см., например, патент 2310179 Российская Федерация, МПК⁷ G01M 9/02. Аэродинамическая установка-труба / В.М. Филиппов, В.Я. Нейланд; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ"). - №2006106123/28; заявл. 01.03.2006; опубл.: 10.11.2007, Бюл. №31. - 6 с.), которая может быть использована для получения низкотурбулентного потока воздуха при проведении наземных испытаний объектов авиационной техники. Устройство содержит форкамеру с элементами для повышения качества потока, коллектор-сопло, систему слива, рабочую часть, нагреватели, две ступени поджатая потока в коллекторе, разделенных промежуточным отсеком, снабженным системой отсоса-слива части потока, и нагревателей стенки отсека, размещенных по периметру отсека с внешней стороны аэродинамического контура. Вторая ступень поджатая в этом устройстве может быть выполнена с переходом в рабочую часть непосредственно после критического сечения, что с учетом наличия в устройстве дополнительных опор и контрольных средств их вертикального расположения повышает устойчивость ламинарного пограничного слоя за счет снижения уровня турбулентности.

Недостатком данной аэродинамической трубы является низкотурбулентный поток, что существенно ограничивает ее возможности использования для определения давления ветра на различные сооружения и транспортные средства.

Наиболее близким техническим решением является устройство, включающее рабочую часть открытого типа для классических и ветровых исследований, содержащей форкамеру (корпус), сопло подводящего канала, автономный механизм управления с датчиками (см., например, 1. Патент 2462695 Российская Федерация, МПК⁷ G01M 9/02. Аэродинамическая труба с рабочей частью открытого типа для классических и ветровых исследований / Г.А. Леонов, А.И. Цветков; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет. - №2010146571/28; заявл. 17.11.2010; опубл.: 27.09.2012, Бюл. №27. - 10 с.; 2. Аэродинамические трубы постоянного действия

[Электронный ресурс] // Студопедия 2013 - 2020 год. - Режим доступа: https://studopedia.su/19_56834_aerodinamicheskie-trubi-postoyannogo-deystviya.html, свободный - (дата обращения: 07.12.2020).) Остальные признаки, указанные в патенте - несущественны.

Недостатком указанного устройства является сложная конструкция и отсутствие возможности моделирования пульсирующей ветровой нагрузки, что ограничивает возможности устройства для аэродинамических исследований.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: сопла, рабочие части, корпус.

Раскрытие изобретения

Изобретение относится к области приборостроения и может быть широко использовано для решения разных задач экспериментальной аэродинамики, в частности для экспериментальных диагностических измерений параметров газового потока, например, при проведении метеорологических и аэродинамических исследований в аэродинамических трубах и многих других аэродинамических задач.

Это достигается тем, что в устройстве для аэродинамических испытаний, на задней стенке корпуса размещены несколько параллельно соединенных вентиляторов, а на передней стенке размещено сопло, выполненное в виде шторок с возможностью регулирования ими щели, образующей проход сложной формы. Причем на неподвижной стенке корпуса, граничащей со шторками, расположена направляющая, по длине которой может перемещаться каретка со скобой, с размещенными на ней датчиками.

Регулирование по ширине зазора шторок позволяет в соответствии с законами аэродинамики регулировать величину давления потока ветра. На передней стенке корпуса закреплена направляющая, к которой крепится каретка со скобой, на которой в вертикальной плоскости размещен стержень, на котором размещены «датчики», для фиксирования потока ветра. Щель между шторками образует проход сложной формы (см. Фиг. 2), состоит из двух неразъемных частей. Причем прямолинейная часть контактирует с передней стенкой, а конусная расположена за ней и контактирует свободным концом с боковой неподвижной стенкой корпуса с внутренней ее стороны, образуя герметичное соединение. Такая форма прохода позволяет изучить изменение давления ветра, и имитировать его переменную скоростью (с учетом реальных ветровых нагрузок), максимально приближенную к условиям реальных испытаний.

Расстояние от датчиков до сопла возможно регулировать путем перемещения каретки по направляющей.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 - устройство для аэродинамических испытаний (вид сбоку).

На Фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Осуществление изобретения

Устройство для аэродинамических испытаний (Фиг. 1), состоящее из корпуса 1, на задней стенке 2 корпуса 1 размещены несколько параллельно соединенных вентиляторов 3, а на передней стенке 4 размещено сопло 5 выполненное в виде шторок 6 с возможностью регулирования ими щели 7, образующей проход сложной формы (Фиг. 2). На неподвижных боковых стенках 8 корпуса 1, граничащих со шторками 6 расположена направляющая 9, с возможностью перемещения по ней каретки 10 со скобой 11, с размещенными на скобе 11 датчиками 12. Расстояние от датчиков 12 до сопла 5 можно регулировать путем перемещения каретки 10 по направляющей 9.

Проход сложной формы (Фиг. 2) состоит из двух неразъемных частей, причем прямолинейная часть 13 контактирует с передней стенкой 4 корпуса 1, а конусная часть 14 одним концом примыкает к прямолинейной части 13 прохода, а вторым свободным концом примыкает к неподвижным боковым стенкам 8 корпуса 1 с внутренней стороны, образуя герметичное соединение.

Устройство работает следующим образом. Параллельно соединенные вентиляторы 3, расположенные на задней стенке 2 корпуса 1 создают воздушный поток, направление которого ограничивается неподвижными боковыми стенками 8 корпуса 1. Сопло 5, размещенное на передней стенке 4 корпуса 1, выполненное в виде шторок 6, позволяет регулировать размер щели 7, образующей проход сложной формы (Фиг. 2). Проход сложной формы состоит из двух неразъемных частей, причем прямолинейная часть 13 контактирует с передней стенкой 4 корпуса 1. Конусная часть 14 одним концом примыкает к прямолинейной части 13 прохода, а вторым свободным концом примыкает к неподвижным боковым стенкам 8 корпуса 1 с внутренней стороны, образуя герметичное соединение, предотвращая появление нежелательной турбулентности в корпусе 1 при формировании воздушного потока. Каретка 10 со скобой 11, на которой размещены датчики 12, перемещается по направляющей 9, расположенной на неподвижных боковых стенках 8 корпуса 1, граничащих со шторками 6.

Расстояние от датчиков 12 до сопла 5 регулируется путем перемещения каретки 10 по направляющей 9. Например, в нужном положении устанавливаются датчики 12 на скобу 11, затем скоба 11 вместе с датчиками 12 устанавливается на нужном удалении от сопла 5. С помощью шторок 6 устанавливают нужную щель 7 в сопле 5. Затем включают все или часть параллельно установленных вентиляторов 3, после чего снимают показания с датчиков. По необходимости положение датчиков 12 на скобе 11 и положение каретки 10, и положение шторок 6 можно изменять во время замеров.

Предлагаемое устройство позволяет решать разные задачи экспериментальной аэродинамики, в частности проводить диагностические измерения параметров газового потока, например, при проведении метеорологических, аэродинамических исследований и многих других аэродинамических задач.

1. Устройство для аэродинамических испытаний, состоящее из корпуса, сопла и датчиков, отличающееся тем, что на задней стенке корпуса размещены несколько параллельно соединенных вентиляторов, а на передней стенке размещено сопло, выполненное в виде шторок с возможностью регулирования ими щели, образующей проход сложной формы, причем на неподвижных боковых стенках корпуса, граничащих со шторками, расположена направляющая с возможностью перемещения по ней каретки со скобой, с размещенными на скобе датчиками с возможностью регулирования расстояния от датчиков до сопла посредством перемещения каретки по направляющей.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что проход сложной формы состоит из двух неразъемных частей, причем прямолинейная часть контактирует с передней стенкой корпуса, а конусная часть одним концом примыкает к прямолинейной части прохода, а вторым свободным концом примыкает к неподвижным боковым стенкам корпуса с внутренней стороны, образуя герметичное соединение.