SU23114A1 - Устройство дл гидродинамического испытани моделей - Google Patents

Description

Предлагаемое устройство предназначено дл  гидро/1инамическ0го испытани  моделей судов, подводных и летающих лодок, поплавков самолетов, гребных винтов н т, п.

На схематическом чертеже фиг, 1 изображает вид спереди устройства с горизонтальной осью вращени  бассейна; фкг. 2 - то же, в вертикальном разрезе; фиг, 3 - вид сверху устройства с вертикаль;гай осью вращени  бассейна; фиг, 4- то же, в вертикальном разрезе.

Устройство состоит из кольцевого бассейна 1, укрепленного ,дл  прочности фермами 5. Ось 2 врапЕцени  бассейна может быть горизонтальной (фиг. 1 к 2) или вертикальной (фиг. 3 и 4). /{л  установки модели и измерительных приборов предназначена неподвижна  платформа б, на которой находитс  также клби..ка 4 л/.  наблюдател ,

f/f/:. иращении бассейна 1 содор;каша : : .-; jicM ЖИДКОСТЬ 3 под действием уентр обс;кных сил, вызванных ее трением о стенки, располагаетс  по периферии бассейна. При горизонтальном расположении оси вращени  жидкость образует поверхность правильного цилиндра, ось которого лежит несколько выше оси 2

бассейна (фиг. 2). При вертикальном расположении оси вращени  поверхность жидкости представл ет параболоид (фиг, 4).

Испытуемую модель, установленную вне вращающейс  системы на сооть-етствующих приборах, показывающих гидродинамическое давление, погружают в дзижущуюс  лшдкость 3. Модель неподвт(;на и жидкость набегает на нее подобно тому, как в аэродинамической трубе поток воздуха движетс , обтека  неподвижную модель самолета.

Вследствие того, что жидкость движетс  по окружности, модели также необходимо выгибать по дуге соответствующего радиуса. Кроме того, при испытании нужно учитывать, что в предлагаемой установке на жидкость, кроме силы т жести, действует и центробе,жна  сила.

Описанное устройство предназначаете);.1 ) дл  определени  гидродинамичсск го давлени  дл  различных погружений моделей , при различных диферентах и скорост х , 2) дл  распределени  давлений по днищу модели, что очень важно дл  расчета на прочность и выбора форм, 3) дл  определени  сил трени  воды при выходб иссера на редан, 4) дл  определени  устойчивости пути и 5) дл  испытани  моделей винтов и т. д,

В качестве преимуществ описанного устройства перед обычным гидроканалом с тележкой указываетс , что посто нный поток жидкости в бассейне дает возможность испытывать модели сколько угодно длительно, тогда как испытани  в каналах идут мгновенно на автоматических приборах. Далее, вследствие того, что измерительные приборы установлены неподвижно , на них не вли ют силы и инерции их отдельных частей, что обеспечивает большую точность показаний. Кроме того предлагаемое устройство дает возможность производить одновременно испытание нескольких моделей в зависимости вт радиуса бассейна и получать большие скорости жидкости дл  испытани  различных типов реданов.

Ниже приводитс  примерный расчет устройства с вертикальной осью вращени  бассейна (фиг. 3 н 4).

Задание. Модель гидроплана, масштаб- 0,1.

Решение. Скорость потока по формулам подоби  будет равна 12 MICCK. Дл  устранени  вли ни  стенок сосуда и уменьшени  кривизны выбираетс  цилиндрический бассейн радиусом R 5 .« и высотой Н 1,5 м. Количество воды выбираетс  также из расчета, чтобы устранить вли ние -стенок сосуда, Из онытов известно, что поверхность потока должна быть в 15 раз больше ширины модели, а рассто ние до дна в 35 раз больше глубины погружени  модели. Объем V налитой воды выразитс  так:

V (R -r;-) Н 3,14 (25-16)1,5

42 м

где г 4 - средний радиус поверхности вращени .

С.чорость потока 12 м1сек, число оборотов бассейна 30 о6.мш.

Вращающа с  жидкость образует параболоид: г Z, где и 3,14 - углова 

скорость сосуда, Z - высота параболоида и g - ускорение силы т жести.

На основании равенства между объемом налитой воды и объемом, полученным после вращени  бассейна, определим rj, ги, Z и а° (фиг, 4),

V - (г + Г2) н

25-| ,25-Z- (Z-l,5)

г - 2« 7

19,6 17. . i-73 10

r,2 gz.2(Z-l,5)-H5.v2

™ Гг 10 4,03

4,1

tg«

9,81

Отсюда:

,75 .« г, 4,18 м Г2 3,88 м

а°

Полученные rj, г, Z и « вполне подход щи дл  испытани  моделей; при больших скорост х получатс  еще лучшие услови . Желательно брать радиус бассейна возможно больший: 8 -10 метрои.

Предмет изобретени .

Устройство дл  гидродинаммческоп) испытани  моделей, отличающеес  применением кольцевого бассейна дл  приисдснни в движение наполн ющей его жидкости 3, с целью образовани  посто нного кольцевого потока, по внртренней окружности которого располагаютс  испытательные камеры с неподвижными динамометрическими приборами.

itiji .ии..и Ц11мвд1зд- цд-,: 11«й да Е авторскому свидетельству В. фигЛ. Г. Фролова 28114 фиг.2.

J;/