Устройство для моделирования потоков в разветвленной гидравлической цепи

377814 ОП ИСАЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 04.Х,1971 ( 170137818-24) с присоединением заявкииоритет Комитет по деламзабретеиий и открытипри Совете Мииистроо 681,333 (088.8 Опубликовано 17.1 Ч.1973, Бюллетень1Дата опубликования описания 25,И.1973 АвторыизобретенЗаявитель цевитый и Е, И. Бубликов Ленина политехнический инститм. В. И. Ленина Ю,М.М Харьковский ордеТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОТОКОВ РАЗВЕТВЛЕННОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЦЕПИ тр мявшимв е уст- едварительоений (трения скачка ованнем на а пара из м, за нутом сть п х пост предел исполь и выхо Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для автоматизации численных и графических операций, а также для отработки скачка потенциала при исследовании распределения расходов в разветвленной гидравлической сети на электрической модели. В частности, это имеет большое значение при моделировании потоков рабочего тела в турбинной ступени (для краткости ниже вместо понятия рабочее тело употребляется понятие пар).Информация о характере распределения потоков пара в турбинной ступени является весьма важной в связи с расчетом осевого усилия, а также при исследовании теплообмена в турбине.До сих пор обычно утечки рассчитывались отдельно от основного потока, параметры которого определялись в процессе теплового расчета ступени и оставались фиксированными, не меняющимися с изменением утечек.Известно устройство, которое позволяет решать задачу о распределении пара в ступени комплексно, не отрывая задачу определения утечек от основного потока, а учитыаая взаимное их влияние,Для учета использования в каналах рабочих лопаток энергии выхода пара из сопел в этом устройстве был применен искусственный прием, заключающийся в увеличении разности потенциалов за счет снижения потенциала в узле за ступенью и в постановке компенсационных сопротивлений в цепях устройства, параллельных основной цепи, на которых срабатывается излишняя для этих цепей разность потенциалов. В этом случае потенциал в узле за ступенью уже не соответствовал энтальпии за ступенью, а это при 10 комплектовании модели для нескольких ступеней создавало существенные трудности, т. к. поправки в потенциале накапливались, и определение истинной энтальпии требовало последующих сложных вычислений. Кроме 15 того, такое несоответствие между потенциалом и энтальпией не давало возможности при дальнейшей модернизации модели использовать потенциал в качестве отправного параметра для учета изменения удельного 20 объема пара в зависимости от остальных параметров. Вторым обстоятельств решение задачи на упомя 25 ройстве, была необходимо шх расчетов и графически угольник скоростей) для о потенциала, связанного с рабочих лопатках энерги ЗО сопла,5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Предлагаемое устройство, состоящее из логических электронных элементов, исключает численные и графические операции, а также отрабатывает сигнал, позволяющий автоматически вводить в цепь дополнительную разность потенциалов, моделирующую увеличение перепада энтальпии за счет использования энергии выхода пара из сопел,С целью расширения класса решаемых задач предлагаемое устройство содержит сумматоры-вычитатели, блоки умножения, подключенные ко входам первого и второго сумматоров-вычитателей, серводвигатель, ротор которого механически соединен с блоком нагрузки, подключенные к серводвигателю усилитель переменного тока и модулятор, вход которого соединен с третьим сумматоромвычитателем, подключенным соответственно к первому и второму сумматорам-вычитателям, блок извлечения корня, соединенный с первым сумматором-вычитателем, блок деления граничных условий, соединенный со вторым сумматором-вычитателем, причем общая точка соединения первого и третьего сумматоров-вычитателей подключена к нелинейному элементу.Блок-схема предложенного устройства приведена на чертеже, где приняты следующие обозначения:1 - д - сумматоры-вычитатели; 4 - блок извлечения корня; 5 - модулятор; б - усилитель переменного тока; 7 - серводвигатель;8 - источник питания; 9 - блок нагрузки источника питания; 10 - 13 - блоки умножения;14 - нелинейный элемент; 15 - блок деления граничных условий; 16 - следящая система.Элемент 1 б представляет собой следящую систему, которая слуяит для осуществления скачка потенциала, моделирующего увеличение перепада энтальпии за счет использования в сопле энергии выхода пара из предыдущей ступени.В случае моделирования одной ступени следящая система 1 б может быть заменена подводом соответствующего потенциала от делителя 15 граничных условий.Устройство работает следующим образом.Напряжения из узлов, соответствующих состоянию пара за предыдущей ступенью и за соплом данной ступени, а также из узла, соответствующего состоянию пара с повышенной энтальпией за счет использования энергии выхода пара из предыдущей ступени, подаются через блоки умножения 10 и 11 на вход сумматора-вычитателя 1. РезультируюЙщий сигнал поступает на вход блока 4 извлечения корня и один из входов сумматора-вычитателя 2 (через блок умножения 18). На остальные два входа сумматора-вычитателя 2 подаются напряжения с блока 15 деления граничных условий и выхода блока 4 извлечения корня (через блок умнояения 12), а результирующий сигнал задается на вход сумматора-вычитателя 3, на остальные входы которого поступают напряжения из узлов модели, соответствующих состоянию пара за соплом данной ступени и состоянию пара с повышенной энтальпией за счет использования энергии выхода пара из сопла.Сигнал рассогласования с выхода сумматора-вычитателя 3 через модулятор 5 подается на усилитель б, серводвигатель 7, ротор которого механически связан блоком нагрузки 9, включенным в цепь дополнительного источника питания 8.Регулирование происходит до тех пор, пока сигнал рассогласования, поступающий с сумматора-вычитателя 3, не будет равен нулю, т. е. пока в модель не будет введена разность потенциалов, пропорциональная увеличению энтальпии за счет использования энергии выхода пара из сопла.Предмет изобретенияУстройство для моделирования потоков в разветвленной гидравлической цепи, содержащее источник питания с подключенным к нему блоком нагрузки и нелинейные элементы, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит сумматоры-вычитатели, блоки умножения, подключенные ко входам первого и второго сумматоров-вычитателей, серводвигатель, ротор которого механически соединен с блоком нагрузки, подключенные к серводвигателю усилитель переменного тока и модулятор, вход которого соединен с третьим сумматором-вы читателем, подключенным соответственно к первому и второму сумматорам-вычитателям, блок извлечения корня, соединенный с первым сумматором-вычитателем и через первый блок умножения со вторым сумматором-вычитателем, блок деления граничных условий, соединенный со вторым сумматором-вычитателем, причем общая точка соединения первого и третьего сумматоров-вычитателей подключена к нелинейному элементу.377814 Редактор Б. Нанкина Заказ 1723/15 Изд.1393 Тираж 647 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Составитель Е, ТимохинаТехред Г, Дворина Корректоры: М. Коробова и Л. Корогод