LT6091B - Hidrodinaminių charakteristikų nustatymo būdas - Google Patents
Hidrodinaminių charakteristikų nustatymo būdas Download PDFInfo
- Publication number
- LT6091B LT6091B LT2013009A LT2013009A LT6091B LT 6091 B LT6091 B LT 6091B LT 2013009 A LT2013009 A LT 2013009A LT 2013009 A LT2013009 A LT 2013009A LT 6091 B LT6091 B LT 6091B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- rope
- hydrodynamic
- water
- stabilizer
- testing
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title abstract 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract description 2
- -1 road signs Substances 0.000 abstract 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 244000089409 Erythrina poeppigiana Species 0.000 description 1
- 235000009776 Rathbunia alamosensis Nutrition 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
Abstract
Išradimas priklauso matavimo ir testavimo sričiai, konkrečiai hidrodinaminių charakteristikų testavimui. Išradimas gali būti plačiai pritaikytas hidrotechnikoje, laivų statyboje, hidroenergetikoje, projektuojant tiltų atramas, molus, krantines, vandens kelių ženklus, vandens tėkmės energijos slopinimo įrenginius, laivų povandeninius elementus ir kitus įrenginius, kurių sąveikos su tėkme jėgas reikia įvertinti. Hidrodinaminių charakteristikų nustatymo būde, atliekant tyrimus įrenginiui lauko sąlygose atvirame vandens telkinyje, įrenginiui (1) pritaiso stabilizatorių (2), pakabina jį lynu (3), pagramzdina į netekantį vandenį, išmatuoja lyną tempiančią jėgą, perkelia į vandens tėkmę, dar kartą išmatuoja lyną tempiančią jėgą, tėkmės greitį ir lyno (3) atsilenkimo nuo vertikalios padėties kampą, tada pagal išmatuotus parametrus apskaičiuoja hidrodinaminio pasipriešinimo bei kėlimo jėgas ir jų koeficientus, o reikiamai tiriamo įrenginio padėčiai palaikyti skirtas stabilizatorius (2) sudarytas iš dviejų plonų, lengvų, statmenų viena kitai plokščių, sujungtų tarpusavyje bei prijungimo prie tiriamo įrenginio, ir stiebo.
Description
Išradimas priklauso matavimo ir testavimo sričiai, konkrečiai hidrodinaminių charakteristikų testavimui. Išradimas gali būti plačiai pritaikytas hidrotechnikoje, laivų statyboje, hidroenergetikoje, projektuojant tiltų atramas, molus, krantines, vandens kelių ženklus, vandens tėkmės energijos slopinimo įrenginius, laivų povandeninius elementus ir kitus įrenginius, kurių sąveikos su tėkme jėgas reikia įvertinti.
Technikos lygis
Yra žinomas hidrodinaminių jėgų nustatymo pagal slėgį, išmatuotą keliuose skysčio tėkmėje judančio arba jos aptekamo įrenginio paviršiaus taškuose būdas, kuris bandomo įrenginio paviršiaus kontrolinius taškus kanalais sujungia su slėgio jutikliais (žiūr. Prentice-Hall, Ine. publikuotą VValter R. Debler knygą „Fluid Machanics Fundamentais“, 1990 m., 431-441 psl.).
Šio būdo trūkumas yra tas, kad norint jj pritaikyti reikalingas hidraulinis latakas, taip pat slėgio ir greičio matavimo prietaisai, kuriuos gali turėti tik specializuotos laboratorijos. Didesniems įrenginiams tirti tenka gaminti jų modelius, nes latakai turi ribotus skerspjūvio matmenis ir vandens debitus. Modelio bandymo rezultatus tenka perskaičiuoti, įvedant modeliavimo pataisas sumažėja tyrimo rezultatų patikimumas. Aprašytas būdas yra sudėtingas, lėtas ir brangus.
Žinomas būdas, skirtas greitaeigio katerio korpusą veikiančioms hidrodinaminio slėgio jėgoms tirti, jam judant įvairiais greičiais, kuriame jutikliais matuoja slėgį įvairiuose katerio korpuso taškuose, pagal juos apskaičiuoja pasipriešinimo ir kėlimo jėgas. Pakeitę povandeninio ar viršvandeninio sparnų arba katerio korpuso formą arba konstrukciją ir kartodami tyrimus ieško optimalaus sprendimo varianto (žiūr. US 7543544,2009 06 09 ).
Šiame hidrodinaminių slėgio jėgų tyrimo būde naudojama gana sudėtinga slėgio ir greičio matavimo aparatūra, sudėtingi jėgos apskaičiavimai. Rezultatų patikimumas kelia rimtų abejonių. Pajungiant aparatūrą pažeidžiamas katerio korpusas, o jo keitimas ir modifikavimas reikalauja daug laiko ir lėšų, be to, tyrimai triukšmingi, sukelia akustinę aplinkos taršą, generuoja aplinkai kenksmingas išlakąs.
Artimiausias analogas, priimtas mūsų kaip prototipas, yra jūrinių žvejybos tinklų hidrodinaminiam pasipriešinimui tyrimo būdas. Šis tinklo modelis bandomas didelių matmenų (21,3x8,0x2,7 m) hidrauliniame latake, kuriame naudojant siurblius sukuria vandens tėkmę, hidrometrinių suktukų pagalba išmatuoja vandens greitį, dinamometrų pagalba išmatuoja jėgas ir fotografavimo technikos pagalba ištiria tinklo formą ( žiūr. P. F. Lader ir B. Enerhaug straipsnis „Experimental Investigations of Forces and Geometry of a Net Cage in Uniform Flow“, publikuotas 2005 01 žurnale Journal Of Oceanic Engineering, 301., 1 Nr., psl. 79-84).
Unikali ir sudėtinga laboratorinė įranga apriboja šio būdo naudojimą. Be to šis būdas yra sudėtingas, brangus ir lėtas.
Išradimo esmė
Išradimo tikslas: sukurti paprastą, pigų ir greitą būdą skystyje judančius arba skysčio tėkmėje esančius įrenginius veikiančias hidrodinaminio poveikio jėgas tirti lauko sąlygose, be jų modeliavimo ir pažeidimo.
Išradimo tikslas pasiekiamas tuo, kad hidrodinaminių charakteristikų nustatymo būde, atliekant tyrimus įrenginiui lauko sąlygose atvirame vandens telkinyje, įrenginiui pritaiso stabilizatorių, pakabina jj lynu, pagramzdina į netekantį vandenį, išmatuoja lyną tempiančią jėgą, perkelia į vandens tėkmę, dar kartą išmatuoja lyną tempiančią jėgą, tėkmės greitį ir lyno atsilenkimo nuo vertikalios padėties kampą, tada pagal išmatuotus parametrus apskaičiuoja hidrodinaminio pasipriešinimo bei kėlimo jėgas ir jų koeficientus, o reikiamai tiriamo įrenginio padėčiai palaikyti skirtas stabilizatorius sudarytas iš dviejų plonų, lengvų, statmenų viena kitai plokščių, sujungtų tarpusavyje bei prijungimo prie tiriamo įrenginio, ir stiebo.
Trumpas brėžinių aprašymas
Išradimas aiškinamas 1 pav., kuriame pavaizduota hidrodinaminio poveikio jėgų į vandens tėkmėje esantį įrenginį tyrimo įrangos schema.
Įranga susideda iš tiriamo įrenginio 1 su stabilizatoriumi 2, lyno 3 objektui pakabinti, dinamometro 4, krano 5, kurį pastato ant tilto 6. Tiriamą objektą nuleidžia į upės tėkmę kiek galima arčiau vandens paviršiaus 7 ir toliau upės dugno 8. Vandens greičiui tėkmės paviršiuje matuoti naudoja plūdę 9 arba hidrometrinį suktuką (schemoje neparodytas). Lyno 3 pasvirimo kampą a matuoja, dinamometro 4 parodymą atskaito ir plūdės 9 judėjimą stebi ant upės kranto pastatytu teodolitu (schemoje neparodytas) Laiką t, per kurį plūdė 9 nuplaukia kelią / matuoja sekundininku.
Išradimo realizavimas
Tėkmės poveikio įrenginiui jėgas tiria taip.
Tiriamam įrenginiui 1 laikyti tėkmėje reikiamoje padėtyje pritaiso stabilizatorių 2. Ant įrenginio 1 parenka tašką, kuriame pritaiso asą jam pakabinti taip, kad stovinčiame vandenyje jis priimtų reikiamą stabilią padėtį. Po to įrenginį ne ilgesniu kaip 1,0 m ilgio lynu 3 sujungia su dinamometru 4, o šį kiek galima ilgesniu lynu 3 su krano 5 kabliu (žiūr. 1 pav.). Įrenginį 1 pagramzdina į nejudantį vandenj, pavyzdžiui prie tilto atramos, pasroviui nuo jos ir atskaito dinamometro 4 parodymą Fi. Vėliau įrenginį 1 perkelia j upės tėkmę, atskaito dinamometro 4 parodymą F2, matuoja lyno 3 atsilenkimo nuo vertikalios padėties kampą a . Nuo tilto į upę įmeta plūdę 9 ir matuoja laiką t, per kurį plūdė 9 nuplaukia atstumą /. Hidrodinaminio pasipriešinimo jėgą, kurią tėkmė, esant greičiui v = llt , veikia tiriamą objektą skaičiuoja tokia formule
FD=F2*sina, (1) o kėlimo jėgą Fl = F2* cos a. (2)
Hidrodinaminio pasipriešinimo koeficientą skaičiuoja tokia formule C„=2FD/(fiAxv2), (3) o hidrodinaminio kėlimo koeficientą ą=2Ą/(^;v!). (4)
Čia Ax ir Az yra tiriamo objekto projekcijų į tėkmės skerspjūvį ir j horizontalią plokštumą projekcijų plotai atitinkamai.
Pramoninis pritaikomumas
Palyginus su prototipu, naujas hidrodinaminių charakteristikų nustatymo būdas yra paprastas, greitas, nebrangus ir patogus naudoti lauko sąlygose įprastinėmis statybos praktikoje naudojamomis priemonėmis. Tiriamų objektų matmenys yra neriboti, todėl nereikia gaminti modelių, kurių bandymų rezultatus taikant praktikoje tenka perskaičiuoti, įvedant neišvengiamas mastelių paklaidas.
Būdas naudojamas lauko sąlygose, tyrimas atliekamas upėje, todėl bandomas pats įrenginys ar konstrukcija ir nereikia gaminti įrenginio modelio, kas supaprastina, pagreitina ir atpigina tyrimą. Testavimą juo galima atlikti net esant mažiems upės tėkmės greičiams (<0,5 m/s), kada juos veikiančios hidrodinaminės jėgos yra mažos ir jas tiksliai išmatuoti įprastiniais būdais yra sudėtinga. Atliekant tyrimą objektas nepažeidžiamas, jokio poveikio aplinkai nesudaroma.
Claims (2)
- Išradimo apibrėžtis1. Hidrodinaminių charakteristikų nustatymo būdas, atliekant tyrimus įrenginiui lauko sąlygose atvirame vandens telkinyje, besiskiriantis tuo, kad tiriamam įrenginiui pritaiso stabilizatorių, pakabina jj lynu, pagramzdina į netekantį vandenį, išmatuoja lyną tempiančią jėgą, perkelia į vandens tėkmę, dar kartą išmatuoja lyną tempiančią jėgą, tėkmės greitį ir lyno atsilenkimo nuo vertikalios padėties kampą, tada pagal išmatuotus parametrus apskaičiuoja hidrodinaminio pasipriešinimo bei kėlimo jėgas ir jų koeficientus.
- 2. Hidrodinaminių charakteristikų nustatymo būdas pagal 1 punktą b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad reikiamai tiriamo įrenginio padėčiai palaikyti skirtas stabilizatorius, sudarytas iš dviejų plonų, lengvų, statmenų viena kitai plokščių, sujungtų tarpusavyje bei prijungimo prie tiriamo įrenginio, ir stiebo.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2013009A LT6091B (lt) | 2013-02-06 | 2013-02-06 | Hidrodinaminių charakteristikų nustatymo būdas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2013009A LT6091B (lt) | 2013-02-06 | 2013-02-06 | Hidrodinaminių charakteristikų nustatymo būdas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2013009A LT2013009A (lt) | 2014-08-25 |
| LT6091B true LT6091B (lt) | 2014-11-25 |
Family
ID=51427325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2013009A LT6091B (lt) | 2013-02-06 | 2013-02-06 | Hidrodinaminių charakteristikų nustatymo būdas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT6091B (lt) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7543544B2 (en) | 2007-09-05 | 2009-06-09 | Flow Works Inc. | Methods and apparatus for aerodynamic and hydrodynamic drag reduction and attitude control for high speed boats |
-
2013
- 2013-02-06 LT LT2013009A patent/LT6091B/lt not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7543544B2 (en) | 2007-09-05 | 2009-06-09 | Flow Works Inc. | Methods and apparatus for aerodynamic and hydrodynamic drag reduction and attitude control for high speed boats |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| P. F. LADER ET AL: "Experimental Investigations of Forces and Geometry of a Net Cage in Uniform Flow", JOURNAL OF OCEANIC ENGINEERING, 30 T., 1 NR, pages 79 - 84 |
| WALTER R. DEBLER: "Fluid Machanics Fundamentals", pages: 431 - 441 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2013009A (lt) | 2014-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Unger et al. | Down-flow and horseshoe vortex characteristics of sediment embedded bridge piers | |
| CN110455479B (zh) | 一种微结构阻尼的柱体涡激振动实验装置、模拟方法 | |
| CN102313636B (zh) | 阶梯流下顶端可运动深海立管模型涡激振动模拟试验装置 | |
| CN108267126A (zh) | 深海内波对海底沉积物再悬浮量的观测系统及方法 | |
| CN111982861A (zh) | 一种监测内波环境下浅层沉积物侵蚀再悬浮的装置及方法 | |
| CN109253765A (zh) | 河流流量在线监测测量系统及流量计算方法 | |
| CN113138064A (zh) | 双杆连接的潜体遭遇内孤立波试验测量系统和测量方法 | |
| Azhari et al. | Monitoring bridge scour using dissolved oxygen probes | |
| Zou et al. | Experimental study of surface roughness effects on hydrodynamic characteristics of a submerged floating tunnel | |
| CN210072086U (zh) | 一种滩浅海工程地质性质原位综合调查平台 | |
| CN106706264B (zh) | 取水明渠柔性拦污网及挂网墩台水动力响应试验测量系统 | |
| KR100976615B1 (ko) | 수질측정용 부이장치 | |
| CN104369838B (zh) | 自升式连体潜标测量系统 | |
| CN106940382A (zh) | 一种海洋流测试仪器 | |
| CN206281630U (zh) | 取水明渠柔性拦污网及挂网墩台水动力响应试验测量系统 | |
| Masselink et al. | BARDEX II: Bringing the beach to the laboratory–again! | |
| LT6091B (lt) | Hidrodinaminių charakteristikų nustatymo būdas | |
| CN105548599B (zh) | 表层海水流速的抗干扰测量装置 | |
| CN108196086B (zh) | 一种倒置多普勒流速仪探头测量水体表面流速的测量装置及其使用方法 | |
| TW201307811A (zh) | 多功能河川水文自動量測系統 | |
| CN213274397U (zh) | 河流流量在线监测测量系统 | |
| CN208847652U (zh) | 一种在低悬移质含沙量下的红外光学式自动测沙装置 | |
| JP2016183464A (ja) | 水中重量が変化するアンカーブロックの沈設方法 | |
| CN117129180A (zh) | 基于视觉的悬浮隧道二维耦合涡激振动测试装置及方法 | |
| CN102359854A (zh) | 均匀流下的fishfram浮筒分段模型水平强迫振动实验装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB1A | Patent application published |
Effective date: 20140825 |
|
| FG9A | Patent granted |
Effective date: 20141125 |
|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20150206 |