Устройство для моделирования плоских полей

Союз СоветскихСоцналмстицескихУеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет асударстеенныи иамнтетСаветв Ииниатрав СССРпа делам иэабретеннйи атирнтий 53) УДК 681,33(43) Опубликовано 25,11,75 Бюллете (45) Дата опубликования опнсания 2 Ие 4(1) Заявите енинградский институт водного транспорта(54) УСТРОЙСТВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЛОСКИХ ПО опол ,запр ие кушии по подводящимителен, и при изме ешности из-за налииндуцируемых магяших проводов.сложнения установкиью ее питания от сеочность т усилитеиодом фаблокам уложенвторичньтпервичныевыходам ошно сти, ы, усили ные перИзобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для изучения плоских поступательно-циркуляционных потоков при обтекании профилей,В известном устройстве для модулиро вания двух мерных циркуляционных потоков при моделировании плоских циркуляпионных потоков используется прямая математическая аналогия между циркуляционным потоком поля скоростей и квазиста ционарным электрическим полем, являющимся суммой двух полей; потенциального, создаваемого в проводящей среде с помо шью электродов и индуцируемого тороидальными электромагнитами, магнитный поток 1 которых сцеплен с этой средой.Однако это устройство позволяет непо- средственно измерять на модели только потенциал, циркуляцию и напряженность электрического пола. Функция потока при 20 этом может быть определена лишь расчетом или графическим построением линий тока. Устройство питается от сети перемеого тока частотой 50 гц, что при изм рениях малых напряжений вызываетнительные трудности, обусловленныешитой от. помех. Так как в качествводящей средыприменяюеся алюмвая фольга, ток, тепроводам, весьма значрениях возникают погрчия, вихревых токов,нитным полем подводДополнительные увызваны необходимостти трехфазного тока.Цель изобретения - повысить тмоделирования.Предлагаемое устройство. содержизорасшепитель, первый и второйли мощности, соединенные с вьзорасшепителя, подключенную крезисторов систему проводников,ных бифилярно и соединенную соми обмотками трансформаторов,обмотки которых подключены кпервого и второго, усилителей мподвижные дискретные электродтель, последовательно соединенвый фазовращатель и фазовый детектор, -подключенный к цифровому вольтметру,другой вход которого через усилительсоединен с переключателем, цепочки последовательно соединенных дополнительных фазоврашателя, регулятора напряжения и усилителя мощности, подключенныхсоответственно к повышенным дискретньцэлектродам, и к тороидальным трансформ торам, причем входы всех фазовращателе,и фазорасщепителя соединены с соответс вющими выходами генератора.Для повышения точности моделироваци.модель исследуемой области состоит из .двух листов алюминиевой фольги, расположенных в параллельных областях один отдругого. Листы модели подключены кисточникам питания так, что в них создаются противоположно направленные электрические поля и, следовательно, внешнеемагнитное поле всей системы отсутствуетВ зазоре между листами магнитное полебудет плоскопдрдллельцым что позволяетдостаточно точно получить функцию потока электрического поля модели, если измерять магнитное поле при помощи измерительных датчиков, Питание устройствачастотой 400 гц существенно повышаетпомехоустойчивость измерительной схемыи точность при измерении величиц-аналогов. Создание в каждом из листов двухвзаимно-перпендикулярных полей, находящихся по фазе в квадратуре позволяет изменить направление набегающего потокаотносительно исследуемого профиля, не изменяя его положения, путем поворота фазы опорного напряжения измерительнойсхемы.На чертеже дана функциональная схемаустройства для моделирования плоских полей,Модел 4 исследуемой области выполненаиэ двух листов алюминиевой фольги 2 и 3,расположенных один над другим в параллельных плоскостях ца малом расстояниидруг от друга.Системы стационарных дискретных электродов 4, установленных равномерно повсем кромкам листов 2 и 3, подключенычерез блоки резисторов 5, необходимыедля выравнивания токов через системустационарных электродов 4 к обмоткамтрансформаторов 6. Причем к одному иээтих трансформаторов 6 подключены электроды 4, расположенные по продольнымкромкам листов 2 и 3, а к другомуэлектроды, расположенные по поперечнымкромкам листов. При этом верхний 2 инижний 3 листы запитаны встречно, т. е.токи от обмоток трансформаторов 6 как для питания продольных, так и поперечныхэлектродов 4 будут противоположно направленными, Каждая пара электродов 4расположена по обе стороны листа симмет,рично относительно продольной (поперечной) стороны листа и питания от отдельной.вает сохранение однородности двух полейкак продольного,так и поперечного. Причемвсе питающие проводники к системам стау- ционарных дискретных электродов 4, установленных на листах 2 и 3, выложеныбифилярно,Сигналы на трансформаторы 6 поступа 15 ют через усилители мощности 7 и фазорасщепитель 8 от генератора 9, От этого же генератора 9 получают питание тороидальные электромагниты 10 и системы. подвижных дискретных электродов 11 чещ реэ соответствующие цепочки, состоящие.из фазовращателей 12, регуляторов цдпряжения 13 и усилителей мощности 14,Цифровой вольтметр 15 соединен свыходом нд цифропечатаюший блок 16,25 Сигналы цд вход цифрового вольтметра15 поступают от фазового детектора 17,к которому через усилитель сигнала 18и переключатель 19 подключены измерительные датчики 20, установленные ца30 модели 2 (или между листами 2 . и 3)исследуемой области. Опорное напряжениена фазовый детектор 17 подается такжеот генератора 9 через фдзоврдшдтель 2 1,Работает устройство следующим обрд 35 зом. При подаче напряжения в листах2 и 3 модели 1 при помощи стационарныхдискретных электродов 4 создаются про,тивоположно направленные электрическиеполя, Эти поля создаются при помощи40 трансформаторов 6 от усилителей мощности 7. Причем в каждом листе 2 и 3 создаются два взаимно перпендикулярных поля одинаковой интенсивности со сдвигомпо фазе на 90, создаваемым с помощьюо45 фазордс 1 цецителя 8, фазы полей, создаваемые тороидальными электромагнитами100 и подвижными дискретными электродами 11, сдвигаются относительно потенциальных полей в листах 2 и 3 на 45 с50 помощью фаэовращателей 12. Интенсивность же этих полей регулируется соответствующими регуляторами напряжения 13Величины аналогов измеряются при помощи фазочувствительной измерительной55 схемы, основным регулируемым элементом которой является цифровой вольтметр 15, на входе которого фазовый детектор 1 7 выделяет проекцию на опорноейапряжение полного вектора напряженности6 поля в модели 1, получаемую с измери5тельного датчика, Таким образом, поворачивая фазу опорного напряжения с помо-. щью фазовращателя 21, выбирается соответствующее направление проекции полного вектора на опорное напряжение. Это позволяет, не меняя положение исследуемого профиля относительно модели 1; поворачивать направление набегающегопотока,Вьпюлнение условия Жуковского-Чаплин гина возможнй после установления нужно- щ го угла атаки профиля (при помощи фазоврашателя опорного напряжения 12) регуляторами напряжения 13, компенсируя проекцию вектора, даваемую потенциальным полем, проекцией вектора, получаемой р тороидальными электромагнитами 1 ОАналогично поступают при работе с дискретными источниками питания. Предмет изобретения1, Устройство для моделирования плоских полей, содержащее модель исследуемой области с установленными по ее гра ницам соединенными с блоками резисторов электродами, противофазные трансформаторы, генератор, измерительные датчики, установленные на модели исследуемой области н соединенные с переключателем, е бцифровой вольтметр, соединенный с цифропечатающим блоком, о т л и.,ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, оно содержит фазорасшепитель, первый и второй усилителимощности, соединенные с выходами фазорасщепителя, подключенную к блокам рзисторов, соединенные со вторичными об-.мотками противофазных трансформаторов,первичные. обмотки которых подключенык выходам первого и второго усилителеймощности, подвижные электроды, усилитель,последовательно соединенные первыйфазовращатель и фазовый детектор, подключенный к цифровому вольтметру, дру-гой вход которого, через усилитель соеди,нен с переключателем, цепочки последовательно соединенных дополнительныхфазовращателя, регулятора напряжения иусилителя мощности, подключенных соответственно к подвижным электродам ик тороидльным трансформаторам, причемвходы фазовращателей и фазорасщепителясоединены с соответствующими выходамигенератора,2, Устройство по п, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в нем модель исследуемой области выполнена в виде двух параллельно установленных листов электро проводного материала,492888 Заказ ЗЕ 75 Изд, М Я 1 ТиРаж 679 Подписное ЦНИИПИ Государственного ко 1 итета Совета Министров СССР по делам изобр ений и открытий Москва, 113035, аушская наб., 4 Предприятие Патент, Москв;, Г.59, Бережковская наб., 2 СоставительРедактор Н.Данилович Техред И. аранлашова орректор Т,фисенко