Устройство для моделирования обтекания сечений крыла конечного размаха

 

3l8038

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соеетоииз

Социалистические Республик

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства Ма—

Заявлено 16.1Ч.1970 (№ 1432045/18-24) с присоединением заявки Ма—

Приоритет—

Опубликовано 19.Х.1971. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 12.1.1972

МПК G 06g 7/42

Комитат по делам изобретениЯ и отирытиЯ при Совета Миииотроз

АЗССР

УДК 681.333(088.8) Авторы изобретения

Г. П. Дианов и А. О. Дитман

Заявители

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБТЕКАНИЯ

СЕЧЕНИЙ КРЫЛА КОНЕЧНОГО РАЗМАХА

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известны устройства для моделирования пространственного обтекания с помощью электролитических ванн. Однако при моделировании обтекания крыла конечного размаха обеспечение переменной циркуляции по размаху, изготовление модели и сами измерения затруднены.

Известны устройства для моделирования обтекания крыла конечного размаха, использующие модель в виде цилиндра, выполненного из электропроводной бумаги или станиоля.

Однако они не обеспечивают полного подобия скоростей, индуцируемых свободным вихрем, а из-за замкнутости электрической модели возникает влияние крыла самого па себя.

Моделирование методами электромагнитной аэрогидродинамической аналогии требует изготовления специальных моделей, а автоматизация установки черезвычайно сложна.

Предложенное устройство состоит из двух установок: установки, моделирующей оотекание профиля исследуемого крыла с помощью электровихревого поля, и установки, моделирующей поле скоростей, индуцируемых системой свободных вихрей в поперечной плоскости ОУУ с помощью набора тороидальных трансформаторов, дважды проходящих через вырезы в дополнительной модели, выполнен2 ной из станиоля. Согласованная работа установок позволяет получать картину обтекания заданного сечения крыла конечного размаха даже с учетом в первом приближении взаимного влияния крыла и фюзеляжа, а при последовательном суммировании разности потенциалов от измерительных датчиков, установленных в заданной точке пространства (Х, У, 7), определять характеристики течения в ней.

1С Это при сравнительно легко осуществимой автоматизации предлагаемого устройства позволяет обеспечить его синхронную согласованную работу с электронными вычислительными машинами. ц На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из четырех основных узлов: установки для моделирования обтекания профиля, установки для моделирования

20 поля скоростей, индуцируемых системой свободных вихрей; системы отработки индуктивного угла скоса и измерительной системы.

Установка для моделирования обтекания

25 профиля состоит из электрической модели 1, выполненной из фольги, с вырезом 2 в виде профиля крыла; тороидального трансформатора 8; усилителей 4 — 6; генератора звуковых частот 7, синусно-косинусного вращающегося

30 трансформатора (СКВТ) 8, понижающих

jl8O38

3 трансформаторов 9, контактов 10, нуль-прибора 11 и двойного зонда.

В установку для моделирования поля скоростей, нндуцируемых системой свободных вихрей, входят набор трансформаторов 12 и

18, электрическая модель 14, выполненная из фольги, и кольцо 15 из электропроводного материала, закрепленное на внешней границе электрической модели, В систему отработки индуктивного угла скоса входят двойной зонд lб, усилитель 17, н электропривод 18 к синусно-косинусному трансформатору.

Измерительная система состоит из набора двойных зондов 19 — 21, счетно-решающего устройства 22 и блока корректировки 28.

Устройство работает следующим образом.

В вырез 2 в виде профиля крыла на электрической модели 1 вводят тороидальпый трап сфор м атор 3.

Питание к трансформатору 3 подается от усилителя 4, а питание от генератора 7 через

СКВТ 8 подводится через усилитель б, трансформаторы 9 и проволочные резисторы к двум группам контактов 10, обеспечивающих два взаимно перпендикулярных поля. Выполнение постулата Чаплыгина- Куковского обеспечивается путем регулирования напряжения на обмотке трансформатора 8 до фиксации с помощью нуль-прибора 11 нулевой разности потенциалов на иглах двойного зонда, установленного на нормали к продол>кению хорды профиля.

Одновременно от усилителя 4 на обмотки трансформатора 12 подается напряжение, пропорциональное напряжению, подводимому к основному трансформатору 3. Размеры этих трансформаторов подбираются пропорционально размаху крыла и соответствуют вихревой схеме, выбранной для исследования. В результате на электрической модели 14 создается электрическое поле, подобное полю скоростей, вызываемому свободными вихрями, сходящими с крыла конечного размаха. Двойной зонд lб, установленный в исследуемом сечении крыла вдоль оси, отрабатывает сигнал

AU пропорциональный скорости скоса от свободных вихрей. Этот сигнал через усилитель 17 подается к электроприводу 18, поворачивающему СКВТ 8 на угол, пропорциональный углу индуктивного скоса в данном сечении Ля,, Отработка этого угла происходит методом последовательных приближений или автоматически. После того как напряжение, подводимое к трансформатору 3, установится, можно обычным компенсационным методом исследовать эпюру распределения давления по рассматриваемому сечению крыла.

Если установить два двойных зонда 19 и

20 в любой точке, например в районе распо го жения горизонтального оперения, то суммарная составляющая напряжений, снимаемых с них, будет соответствовать вертикальной со5 ставляющей скорости V,,, а зонд 21, расположенный параллельно направлению хорды, дает сигнал, пропорциональный составляющей скорости в той же точке. Следует отметить, что перед суммированием в устройстве 22 сиг10 палы AU> и AU> умножаются в блоке корректировки 28 на коэффициенты, учитывающие соотношение масштаба на моделях 1 и 14, а также поправку на истинное положение нужной точки относительно свободных вихрей.

15 Для исключения влияния внешних границ модели 14 вдоль ее границы закреплено кольцо 15 из электропроводного материала, имитирующее поле неограниченных размеров.

В устройстве может моделироваться более

20 сложная вихревая схема крыла. Также может быть учтено влияние отклонения элеронов (или рулей) путем введения дополнительных тороидальпых трансформаторов 18.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования обтекания сечений крыла конечного размаха, содержащее основной тороидальный трансформатор, 30 проходящий через вырез в форме исследуемого профиля в основном листе электропроводной бумаги, контактные шины и датчики поля, отличающееся тем, что, с целью упрощения исследований пространственной карти35 ны обтекания сечения крыла конечного размаха, оно содержит дополнительный лист электропроводной бумаги с двойным зондом и с набором тороидальных трансформаторов, моделирующих воздействие системы свобод40 ных вихрей и дважды проходящих через вырезы в дополнительном листе электропроводной бумаги, синусно-косинусный вращающийся трансформатор с электроприводом и с подключенным на его входе генератором звуко45 вых частот, счетно-решающее устройство, блок корректировки и усилители; причем двс группы контактных шин основного листа электропроводной бумаги подключены каждая через понижающий трансформатор и усилитель

50 к синусно-косинусному вращающемуся трансформатору, а электропривод, соединенный с валом сину сно-косинусного вращающегося трансформатора через усилитель соединен с двойным зондом дополнительного листа электропроводной бумаги, при этом датчики обоих листов электропроводной бумаги подключены ко входу счетно-решающего устройства, соединенного с блоком корректировки.

318038

Составитель Е. Тимохина

Техред Е. Борисова

Корректоры О, Тюрина и Н. Шевченко

Редактор Л. Утехина

Загорская типография

Заказ 5817 Изд Лг, 1357 Тирагк 473 Подписное

Ц1-1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5