Стенд для исследования аэродинамических характеристик моделей тел — SU 703750 (original) (raw)

и Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЯЬСТВУ Своз Советских Сощиапистическик Республик(51)М, Кл,С 01 М 9/00В 65 6 51/00 с присоединением заявки Йо Государствениый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы. изобретения Ю, В, Кнышевко П. П, Логачев, Н. С. Омельянчук и В. И. Цербаков Днепропетровское отделение института механикиЗаявительАН УССР(54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МОДЕЛЕЙ ТЕЛ1Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, а именно, к стендам для исследования аэродинамических характеристик моде- лей тел, преимущественно величины аэродинамического сопротивления контейнеров трубопроводных транспортных систем.Контейнер в трубопроводе может перемещаться за счет перепада давле-. ния воздуха, реактивной тяги, магнитного индукционного ускоритепя",фРЫ=-" нитационных сил, бортового двигателя . с приводом на.колеса.Аэродинамическое сопротивление 15 контейнера зависит от длины трубопровода из-за наличия воздушного столба перед контейнером, зазора между контейнером и трубой, н котором имеет место разнитый пограничный слой, фор мы и относительных размеров ее. Это, сопротивление является определяющим в части энергетических затрат и влияния на скорость перемещения для случая движения капсулы в трубе во взвешенном состоянии за счет магнитных или аэростатических сил. Для тел, движущихся н неограниченном (свободном) пространстве, аэродинамическое сопротивление определяется известнь- ЗО ми способами - на моделях в аэродинамических трубах или н аэробаллистических стендах.Известен стенд для исследования аэродинамических характеристик моделей тел, содержащий воздушный аккумулятор давления, к которому присоединена метательная камера, с расположеннымв ней поршнем, устройство для улавливания поршня и датчики фиксацйиположения Модели 1,В этом стенде модель из метательной камеры попадает н неограниченное пространствоили в барокамеру с атмосферным давлением.Барокамера, в которой проводятся исследования моделей, имеет удлинен ную форму, сечение ее обычно прямоугольной или круглой формы, аРазмеры, значительно превышающие диаметр модели. Вдоль барокамеры имеются окна для фотографирования модели и установки синхронизирующей и измерительной аппаратуры, Фотографирование модели и измерение времени полета ее позволяет определить траекторные параметры и расчитать аэродинамическое сопротивление модели.В таком стенде можно пронести ис" следование аэродинамического сопро10 тивления модели контейнера лищь дляусловий полета ее в неограниченномпространстве, Однако на ней нельзя "установить влияние на аэродинамическое сопротивление таких факторов какналичие воздушного столба перед движущимся в длинном трубопроводе контейнером, наличие развитого-пограничного слоя в зазоре между контейнероми трубой, формирование данНого давления за контейнером.Кроме того, необходимо отметитьтакже невозможность взвешивания контейнера в этих стендах магнитным илиаэростатическим способом, например,-"от бортового воздушного аккумуляторадавления или иэ ресивера, размещен 5ного под магистральным трубопроводоми определения влияния этих факторовна движение контейнера в то время,как наличие средств, взвешивания егоприводит к значительному изменениюСуммарного сопротивления.Целью изобретения является определение влияния органиченности пространства на величину аэродинамического сопротивления Тела, 25Эта цель достигается тем, что стендснабжен дополнительной метательной " камерой с расположенным в ней поршнем, " присоедийейной к воздушному аккумуля-,тору давления, дополнительным устройством для улавливания поршня и модельным трубопроводом, установленным соосно с метательной камерой и снабженным механизмом возврата модели, состо-ящйм из огибающего ролики бесконечного тягового органа, одно звено ко-торого расположено внутри модельньготрубопровода и снабжено зецейом, взаимодействующим с моделью, причем поршни и модели имеют сквозные отверстия,40а каждая метательная камера снабженанаправляющим кордом, расположенным попути движения модели и проходящимчерез отверстия в поршне и модели.На чертеже изображенобщий видпредложенного стенда.Ресивер 1 (воздушный аккумулятордавления) имеет две метательные камеры2, В камерах установлены исследуемыемодели 3, Модели 3 отделены от ре-сиверного давления с помощью облегченных поршней 4. Поршни 4 удерживаются в исходном положении магнитнымй стопорами 5 с дистанционным управлением. Поршни 4 и модели 3 имеют сквозйые отверстия и центрируются 55стальным кордом б. На пути движенияпоршней установлены устройства 7,улавливающие поршни. За одним изулавливающих устройств установлен модельный трубопровод 8. Между мета- б 0тельными камерами установлена мерная рейка З. для фиксации положениямодЮЛи в любой момент времени на-модельном трубопроводе установленыдатчики 10 фиксации положения моде ли, На конечном участке трубопровода установлена сменная дроссельнаяшайба 11, имитирующая гидравлическое сопротивление трубопровода какой угодно длины.Для возврата модели после ее отстрела имеется механизм возврата,состоящий из огибающего ролика 12бесконечного тягового органа .13, одйо звено которого расположено внутри трубопровода 8 с закрепленнымна нем зацепом 14, скользящим понаправляющему корду б.Стенд работает следующим образом,Перед метанием модели 3 устанавливаются у поршней 4, которые удерживаются магнитными стопорами 5 изапирают воздух, находящийся в реси- .вере 1 при заданном по условиямэксперимента давления. При подачекоманды на пуск срабатывают стопоры5 й"поршни 4 совместно с моделями 3под действием избыточного давлениядвижутся по метательной камере 2 и понаправляющему корду б, Одна из моделей капсулы попадает н трубопровод8, другая - в неограниченное пространство,Корд б исключает смещение моделиотносительно оси трубопровода 8, Поршни затормаживаются возле улавливающего устройства 7, которое одновременно является отражающим устройст-.вом для отвода воздуха, истекающегоиз ресивера в окружающее пространство. Положение капсулы фиксируетсядатчиками 10, установленными на одинаковом расстоянии относительно мерной рейки 9 и направляющих кордов б.Возврат модели осуществляется зацепом 14 механизмом возврата посредствомвращения одного из роликов 12этогб механизма и перемещением зацепа 14, закрепленного на тяговоморгане 13, который расположен внутри трубопровода.Регистрация времени движения капсулы на определенном отрезке путии известная длина этого отрезкапозволяют определить суммарное сопротивление капсулы в трубе, если в основу обработки брать параметры движения капсулы только на трубном участке или чисто трубное сопротивление, если произвести обработку экспериментальных данных по траекторнымпараметрам обеих трасс предлагаемого стенда,: Для исключения влияния случайныхфакторов, например, отклонение в весе моделей, их форме и размерах, различие в величинах трения скольжениямодели по корду и др. на результатыэксперимента, на стенде провести многократные испытания моделей в одинаковых условиях с перестановкой их изодной метательной камеры в другую.Экспериментальные данные позволят более точно определить энергетические затраты на перемещение тел, например контейнеров трубопроводнЫх транспортных систем,Формула изобретенияСтенд для исследования аэродинамических характеристик моделей тел, например, контейнеров трубопроводных транспортных систем, содержащий воздушный аккумулятор давления, к которому присоединена метательная камера с расположенным в ней поршнем, устройство для улавливания поршня и датчики фиксации положения моде- . 15 ли, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью определения влияния ограниченности пространства на величину аэродинамического сопротивления тела, он снабжен дополнительной ,О метательной камерой с расположенным в ней,поршнем, присоединенной к воздушному аккумулятору давления, дополнительнымм устройством для улавлив ания поршня и модельным трубопрово.дом, установленным соосно с метательной камерой и снабженным механизмомвозврата модели, состоящим из огибающего ролики бесконечного тягового органа, одно звено которого расположено внутри модельного трубопровода и снабжено зацепом, взаимодействующим с моделью, причем поршнии модели имеют сквозные отверстия,а каждая метательная камера снабжена направляющим кордом, расположенным по пути движения млели и проходящим через отверстия в поршне имодели.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Златин Н,А. и др. Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях, МНаука, 1974, с. 21.22 253-259,рис. 1.8 и 5,10 (прототип).703750 Составитель А, Техред Э, Чужи жико Редактор Э. Шиба орректор И акаэ 78 Тираж НИИПИ Госпо делам 035, Моск иал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Прот ктиач, 4 Гч 107 Ьдарственногиэобретениа, Ж, Ра Подписное комитета СССР и открытий ская наб л.

Смотреть

Стенд для исследования аэродинамических характеристик моделей тел