Бассейн

(72 умеенко и М тения: область техриментальной гидО О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(56) Пыльнев Ю.В. и др. Эустановка для исследоватификации и внутренних вмические характеристиколеблющихся погружендокладов Всесоюзной нконференции "Совершени методов экспериментаники судна для развитияса в судостроении. - Л,: С(57) Назначение изобренических средств экспе кспериментальная ния влияния страолн на гидродинаки движущихся и ных тел, - Тезисы аучно-технической ствование средств льной гидромеханаучного прогресудостроение, 1988. Изобретение относится к техническим средствам экспериментальной гидромехэники стратифицированной жидкости, создающейся на основе солевых растворов и пресной воды, Оно существенно повышает стабильность двухслойной стратификации, экономит расход соли, сокращает время проведения опытов,Известно устройство опытового бассейна со стратифицированной жидкостью на основе температурной стратификации. Оно позволяет достаточно качественно моделировать заданную стратификацию, но имеет ряд существенных недостатков: устройство имеет большую стоимость; на подготовку устройства требуется определенное время; устройство неэкономично (потребление электроэнергии) и создает неблагоприятные температурные и влажностные условия ромеханики стрэтифицированной жидкости, создающейся на основе солееых растворов и пресной воды, Сущность изобретения: бассейн снабжен емкостью, заполненной двухслойной стратифицированной жидкостью, разделительной пленкой с перетягивэющими шнурами, направляющими для шнуров и пленки, неподвижными стойками для закрепления и перемещения направляющих, трособлочным механизмом. Кроме того, для устранения влияния выступающих частей бассейна на движение стратифицированной жидкости предусмотрена установка прозрачных пленок. перекрывающих стенки бассейна вертикально вверх и вниз от направляющих, Пленки натянуты набором цилиндрических отвесов. 1 з. п. ф-лы, 3 ил,в помещении. Данный способ создания стратификации характерен непрерывной конвекцией между слоями.Известно устройство опытового бассейна со стратифицированной жидкостью на основе несмешивающихся жидкостей. Оно позволяет очень качественно моделировать двухслойную стратификацию, но имеет ряд существенных недостатков: дее несмешивающиеся жидкости имеют либо большую стоимость, либо, как правило, одна иэдкостей ядовита, что делает опасным ее именение в больших объемах внутри заытых помещений. Смена такой жидкости е выброс создает определенные пробле, связанные с экологией.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому являются стратифицировэнные бассейны, создаваемые нэ17899003 4основе растворов соли, сахара и т, д. и пленки 4 между слоями при изменении ихпресной воды, Такой бассейн прост в тех- толщин направляющие 5 могут устанавлиническом исполнении, безопасен в обслу- ваться на разной высоте неподвижных стоживании и обеспечивает надежную работу ек 9 при помощи шпилечных соединений 10,и злектрическую и визуальную(в случае под На фиг. 2 изображено устройство крепкрашивания слоев) регистрацию парамет- ления пленки 4 к перетягивающему шнуруров среды", втбм числе и внутренних волн. 11; Шнур выбирается диаметром 3 мм и своНедостаткомНкбгоопытового бассейна яв- бодно скользит в направляющих 5, которыеляется то",чтб вйерйоо 3,1 Мкду проведения- имеют горизонтальную прорезь по всейми опытов "ьройс 4 одит диффузия, 10 длине размером 1,5 мм для прохода развследствие которой граница раствора и пре- делительной пленки. Два перетягивающихсной воды размывается и изменяет перепад шнура 11 с обоих концов неподвижно креплотности, что отрицательно сказывается пятся к барабанам 7. Часть длины шнуровна воспроизводстве результатов. Для вос- не перекрыта пленкой.должна быть нестановления качественной границы раздела 15 менее длины бассейна плюс высота бассейприходится удалять верхний слой пресной на, плюс длина на крепление к барабану,водь 1 и добавлять в раствор соль до необхо- Такая конструкция обеспечивает установкудимой солености, затем по специальной пленки и ее удлинение посредством врэщетехйологии залйвать пресйую воду; что тре- ния барабанов 7.бует значительных затрат времени, Таким 20 На фиг. 3 изображено устройство, устобразомрасходуетсясольиудлиняетсявре- раняющее влияние выступающих частеймя проведения опытов, бассейна на движение стратифицированЦель йзобретения - существенное по- нойжидкости, Оно состоит из верхних 12 ивышение стабильности двухслойной страти- нижних 14 прозрачных пленок, которые одфикации, экономия соли и времени 25 ним концом прикреплены к направляющимироведения серии экспериментов за счет 5 по всей длине, а с помощью цилиндричемеханического разделения двух слоев жид- ских отвесов 13 и 15 натянуты в вертикалькости(солевой раствор и пресная вода) спе- ном направлении и закрывают всециальной пленкой во время, когда не выступающие части (узлы монтажа стенок,проводятся опыты. 30 неподвижные стойки 9, направляющие 5).Указанная цель достигается тем, что в На цилиндрических отвесах 13 и 15 намотапериод между проведением опытов два на часть пленки и установлены специальныеслоя жидкости разделяет пленка (прозрач- зажимы. Такое устройство позволяет переная или непрозрачная), котбрая крепится на крывать выступающие части в случае изменеспециальные направляющие, закреплен ния высоты расположения направляющих 5ные на стенках бассейна, выполненные с при изменении толщин слоев.возможностью установки на необходимом Стратифицированный бассейн работагоризонте и оперативной установке и удале- ет следующим образом,нию разделительной пленки. В емкость 1 до необходимого уровняНа фиг, 1 изображен стратифицирован заливается вода и с помощью соли или саный бассейн; на фиг. 2 - конструкция соеди- хара достигается заданная плотность слоя 2,не ни я перетягиваю щего ш нура и Сверху солевого(сахарного) раствора залива. разделительной пленки; на фиг, 3 - устрой- ется тонким слоем подкрашенная жидкостьство, устраняющее влияние выступающих имеющая плотность рср =0,5 (р 1 +р 2) толчастей бассейна на движение стратифици щиной 0,5 - 1 см. На неподвижные стойки 9рованной жйдкости, . над подкрашенным слоем воды крепятсяСтратифицированный бассейн содер- направляющие 5, С помощью зажимов нажит емкость 1 с"прозрачными стенками, в цилиндрических отвесах 13 и 15 устанавликоторую заливается нижний слой 2 соленой ваетсянеобходимая длина пленок 12 и 14воды плотностью р, верхний слой 3 пре соответственно. Цилиндрические отвесы 15сной воды плотностью р 1 и тонкий проме- с пленкой 14 опускаются на дно, таким.обжуточный слой (толщиной 0,5 - 1 см), разом, чтобы пленки были иатянуты вертиподкрашенной воды плотностью рср = 0,5 х кально вниз, Пленки 12 с помощью отвесовх(р 1 +р 2), Над промежуточным слоем распо устанавливаются вертикально вверх, Полагается разделительная пленка 4, которая 55 средством вращения одного из барабанов 7может двигаться в направляющих 5. Для за рукоятку 8 приходят в движение перетяпередвижения пленки предусмотрены вали- гивающие шнуры 11 по направляющим 5 ики б, барабаны 7 с рукоятками 8. Для воз- валикам 6 и устанавливается по всей длинеможности установки разделительной . бассейна разделительная пленка 4. На по- .1789900 верхность разделительной пленки заливается пресная вода, Непосредственно перед экспериментом, вращением одного из барабанов 7 разделительная пленка 4 убирается, после чего стратифицированный бассейн готов к работе, В нем устанавливаются модели, волнографы, другая необходимая аппаратура. По завершению экспериментов и удалению моделей и аппаратуры вновь устанавливается разделительная пленка на время между проведениями экспериментов. При необходимости изменить высоту слоя солевого (сахарного) раствора, удаляется верхний слой пресной воды, сматывается на барабан разделительная пленка, направляющие поднимаются или опускаются на необходимый уровень, готовится нижний слой жидкости. Затем таким же образом промежуточный и верхний слой. Формула изобретения 1. Бассейн, включающий в себя емкость со стратифицированной жидкостью, волнопродуктор; волногаситель и датчики для измерения характеристик внутренних волн, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, он снабжен устройством для разделения слоев жидкости, включающим в себя герметичную разделительную пленку, направляющие и трособлочный механизм, при этом упомянутая разделительная пленка усОписанное выше устройство стратифицированного бассейна позволяет повысить стабильность характеристик двухслойной среды, что позволяет использовать результаты опы тов, сделанных в разное время, Этим повышается точность получаемых экспериментальных зависимостей, например от частоты и амплитуды внутренних волн, Кроме того предложенная конструкция позволяет экономить расход 10 соли (сахара), так как в результате естественной диффузии. граница раздела размывается, соль переходит в верхний слой. Чтобы опять сделать близкую к двухслойной стратификацию, приходится промежуточный слой уда лять, а потом доливать сверху пресную воду,При этом каждый раз теряется 7-10;4 первоначального количества соли (сахара). Особенно большая потеря соли происходит при длительном бездействии бассейна.20 25 тановлена в направляющих с возможностью ее перемещения в горизонтальной плоскости посредством трособлочного механизма. а каждая упомянутая направляющая установлена на неподвижных стойках с 30 возможностью ее перемещения по высоте.2. Бассейн по и. 1, отл и ч а ю щ и йс я тем, что он снабжен верхней и нижней герметичными пленками, каждая из которых установлена по периметру боковых сте нок и одной своей кромкой прикреплена ксоответствующей ей направляющей.1789900 ллюа итермоо 5 рабоя Составитель Ю.Разумеенкоионова Техред М,Моргентал Корректор Т,Пали Редакто акаэ 346 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 НТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж