Устройство для определения параметров турбулентности

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕЩРЕ,ПУБЛИК А 3(59 0060 7 НИЯЬИЬ:1й униве ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56 ): 1. Авторское свидетельство СССР м 618754, кл. О 06 С 7/57, 1976.2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3344897/24,кл. Г. 06 а 7/57, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТУРБУЛЕНТНОСТИ, содержащее датчик полной скорости, выход которого подключен к входам первого и второго фильтров, первый и второй квадраторы, выходы которых соединены соответственно с входами блока сравнения, выход которого подключен квходу интегратора, первый умножитель,первый вход которого соединен с выходом второго фильтра, выход первогоумножителя подключен к входу первогоквадратора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения областиприменения за счет определениямасштаба диссипации, в него введеныФильтр верхних частот и второй умножитель, причем выход второго фильтрасоединен с входом Фильтра верхнихчастот, выход которого подключен кпервому входу второго умножителя, выход которого соединен с входом второго квадратора, выход интегратора яв- дляется выходом устройства и подклю- фчен к второму входу второго умножите- у,уля, выход первого Фильтра соединен с Цфвторым входом первого умножителя.," С10 20 25 где К 0 - коэффициент передачи ивыходное напряжение-го блокасоответственно, и подается на первыйвход умножителя 8.Контур отрицательной обратной связи замыкается напряжением, поступающим с выхода интегратора 10 на второй вход первого умножителя.Таким образом, на первый вход блока 5 сравнения поступает напряжение,И 1 гЯ т 8 д 1 О)К второму входу блока 5 сравнения приложено напряжение Изобретение относится к гидро- и аэродинамике, а также к измерительной технике и может быть использовано для определения масштаба диссипации, характеризующего пространственную структуру турбулентности. Известно устройство для вычисления параметров турбулентности, содержащее датчик полной скорости, выходы которого подключены к входам первого и второго Фильтров, выход первого - соединен с первым входом сумматора,выход которого соединен с первым входом регулируемого усилителя, выходкоторого через квадратор и интегра-тор подключен к первому входу блока 15 сравнения, выход которого через блок .рассогласования подключен к второму входу регулируемого усилителя, выход которого через третий фильтр, второй блок сравнения и блок рассогласования подключен к первому входу умно- жителя, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра, а выход через переключатель соединен с вторым входом сумматора Щ . Недостатками устройства являются плохие динамические качества, связанные с колебательным переходным процессом, и сложность, препятствующие расширению области применения.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для определение параметров турбулентности, содержащее датчик полной скорости, выход 35 которого подключен к входам первого и второго фильтров, регулируемый усилитель, выход которого соединен с входом первого квадратора, усилитель, интегратор, переключатель, источник 40 опорногс напряжения и блок сравнения, второй квадратор и функциональный преобразователь, причем выход второго фильтра через второй квадратор соединен с раэмыкающим контактом переключателя, замыкающий контакт которого подключен к выходу источника опорного напряжения, подвижный контакт переключателя соединен с первым входом блока сравнения, выход которого через последовательно соединенные интегратор и усилитель подключен к входу функционального преобразователя и к первому входу регулируемого усилителя, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра, вход функционального преобразователя является входом Устройства 21.Однако устройство не позволяет определить такой параметр, как масштаб диссипации, характеризующий 60 пространственную структуру турбулентности.Цель изобретения - расширение области применения за счет определения масштаба диссипации. 65 Указанная цель достигается тем,что в устройство для определения параметров турбулентности, содержащеедатчик полной скорости, выход которого подключен к входам первого и второго фильтров, первый и второй квадраторы, выходы которых соединены соответственно с входами блока сравнения, выход которого подключен к входу интегратора, первый умножитель,первый вход которого соединен с выходом второго фильтра, выход первогоумножителя подключен к входу квадратора, введены фильтр верхних частоти второй умножитель, причем выходвторого фильтра соединен с входомФильтра верхних частот, выход которого подключен к первому входу второгоумножителя, выход которого соединенс входом второго квадратора, выходинтегратора является выходом устройства и подключен к второму входу вто.рого умножителя, выход первого фильт.ра соединен с вторым входом первогоумножителя.На чертеже представлена блок-схема устройства для определения параметров турбулентности,Блок-схема включает датчик 1 полной скорости, первый фильтр 2, первый умножитель 3, первый квадратор4, блок 5 сравнения, второй фильтр 6,Фильтр 7 верхних частот, второй умножитель 8, второй квадратор 9, интегратор 10,Устройство работает следующим образом,Скорость потока М преобразуетсядатчиком 1 в электрическое напряжение 0, . Фильтры 2 и 6 выделяют постоянную Ог и переменную 08, составляющие напряжения О соответственно.Напряжение 08 преобразуется фильтром7, представляющим собой активныйфильтр, собранный на операционномусилителе, Он используется в том частотном диапазоне, где выполняет дифференцирование входного напряжения:1095202 4 4(КъО 6 нее значениелока сравнения Следовательно, срнапряжения на выходе5 будет равно нулю: Составитель И.Дубинина М,Недолуженко Техред А.Ач Корректор О,Тигор/5 Филиал ППП "Патент" г.ужгород, ул.Проектна В описанном контуре напряжение на выходе интегратора 10 изменяется вовремени до тех пор, пока на его входе среднее напряжение установится,равным нулю. Это войство замкнутыхсистем с отрицательной обратнойсвязью. с 30 д 5 97 81 о) 4 М 2 оь 1 =О рб 1 где черта означает сглаживание.Иэ равенства (4) следует, что на" пряжение 0, пропорционально значению масштаба диссипации:"э0 К К к 8 2 ь )Введение новых блоков и связей между ними позволило расширить об ласть применения устройств,