RU185657U1

RU185657U1 - Winter trial ice pool

Info

Publication number: RU185657U1
Application number: RU2018130444U
Authority: RU
Inventors: Савва Николаевич Попов; Наталья Николаевна Давыдова
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2018-12-13

Abstract

Полезная модель относится к области исследования гидродинамических характеристик корпусов морского и водного транспорта при взаимодействии со льдом. Возможно применение бассейна для исследования трения и изнашивания материалов по поверхности льда.The utility model relates to the field of studying the hydrodynamic characteristics of hulls of sea and water transport when interacting with ice. You can use the pool to study the friction and wear of materials on the surface of the ice.

Предлагаемый бассейн содержит теплоизолированную емкость, частично заполненную водой, установленную в утепленном помещении, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и сокращения затрат электроэнергии при ледообразовании, надводное и подводное пространства емкости соединены с окружающей атмосферой воздуховодами, обеспечивающими возможность прокачки через них холодного зимнего воздуха.The proposed pool contains a thermally insulated tank, partially filled with water, installed in an insulated room, characterized in that, in order to simplify the design and reduce energy costs during ice formation, the surface and underwater spaces of the tank are connected to the surrounding atmosphere by air ducts, which allow cold winter air to be pumped through them .

Техническим результатом предлагаемой конструкции является снижение затрат на сооружение и эксплуатацию бассейна. 1 ил.

The technical result of the proposed design is to reduce the cost of construction and operation of the pool. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области исследования гидродинамических характеристик корпусов морского и водного транспорта при взаимодействии со льдом. Возможно также использование предлагаемой модели для исследования процессов трения и изнашивания материалов при скольжении по льду.The utility model relates to the field of studying the hydrodynamic characteristics of hulls of sea and water transport when interacting with ice. It is also possible to use the proposed model to study the processes of friction and wear of materials when sliding on ice.

Уровень техники.The level of technology.

Известны различные опытовые ледовые бассейны для исследования взаимодействия моделей корпусов кораблей с надводным ледовым покрытием. В известных конструкциях бассейнов образование ледового покрытия на поверхности воды осуществляется с применением холодильной техники путем охлаждения воды в бассейне или воздуха над бассейном.Various experimental ice basins are known for studying the interaction of ship hull models with surface ice cover. In known designs of pools, ice is formed on the surface of the water using refrigeration technology by cooling the water in the pool or air above the pool.

В конструкции ледового бассейна ЦНИИ им. А.Н. Крылова ледообразование на поверхности воды осуществляется способом распылений воды в воздушной среде с температурой минус 25-30°С, охлаждение которой осуществляется холодильной машиной [1. Сазонов К.Е. Ледовые бассейны / В кн.: В.О. Борусевич, А.А. Русецкий, И.А. Соловьев. Современные гидродинамические лаборатории. - СПб, 2008. - 178-208].In the design of the ice pool TsNII them. A.N. Krylova ice formation on the surface of the water is carried out by the method of spraying water in air with a temperature of minus 25-30 ° C, which is cooled by a refrigeration machine [1. Sazonov K.E. Ice pools / In book: V.O. Borusewicz, A.A. Rusetskiy, I.A. Soloviev. Modern hydrodynamic laboratories. - St. Petersburg, 2008. - 178-208].

Для снижения энергозатрат при ледообразовании предлагается при охлаждении воды дополнительно к холодильной технике использовать остатки льда, использованного в предыдущем эксперименте [2. Пушкарев Е.А., Федосеев В.К. Ледовый опытовый бассейн. Ас. СССР №1668830. Опубл. 1981 г., бюл. №4].To reduce energy consumption during ice formation, it is proposed to use the remains of the ice used in the previous experiment in addition to the refrigeration technique when cooling water [2. Pushkarev E.A., Fedoseev V.K. Ice experimental pool. Ace. USSR No. 1668830. Publ. 1981, bull. No. 4].

Недостатком указанных конструкций являются техническая сложность и высокое энергопотребление.The disadvantage of these designs are technical complexity and high power consumption.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции бассейна и значительное снижением энергозатрат при образовании ледового покрытия.The objective of the utility model is to simplify the design of the pool and significantly reduce energy consumption during the formation of ice cover.

Технический результат, получаемый при реализации полезной модели, заключается в исключении применения холодильной техники и использовании естественного холода атмосферы в зимний период.The technical result obtained by the implementation of the utility model is to exclude the use of refrigeration equipment and to use the natural cold of the atmosphere in the winter.

Существенные признаки, характеризующие полезную модель.The essential features that characterize the utility model.

Ограничительные: теплоизолированная емкость частично заполненная водой размещается в утепленном помещении.Restrictive: a thermally insulated container partially filled with water is placed in an insulated room.

Отличительные: надводное и подводное пространства емкости соединены с окружающей утепленное помещение атмосферой воздуховодами.Distinctive: surface and underwater spaces of the tank are connected to the atmosphere surrounding the insulated room by air ducts.

Осуществление полезной модели.Implementation of a utility model.

Конструкция зимнего опытового ледового бассейна схематично представлена на рис. 1.The design of the winter experimental ice pool is schematically shown in Fig. one.

Теплоизолированная емкость 1 частично заполненная водой 2, размещается в утепленном помещении 3. Слой льда 4 на поверхности воды образуется при продувании компрессором 5 холодного атмосферного воздуха в зимний период через надводное пространство емкости воздуховодом 6. Для ускорения ледообразования предварительное охлаждение воды может дополнительно осуществляться холодным воздухом через воздуховод 7.A thermally insulated container 1 partially filled with water 2 is placed in an insulated room 3. An ice layer 4 on the surface of the water is formed when the compressor 5 blows cold atmospheric air in the winter through the surface of the container with an air duct 6. To accelerate ice formation, water can be pre-cooled with cold air through air duct 7.

Для удобства работы и обеспечения возожности регулирования процессом ледообразования воздуховоды снабжены кранами 8 и обратным клапаном 9. Исключение повышения давления воздуха в надводном пространстве обеспечивается дренажной трубкой 10, соединяющей полость емкости атмосферой.For ease of operation and the possibility of regulating the process of ice formation, the air ducts are equipped with taps 8 and a check valve 9. An exception to the increase in air pressure in the surface space is provided by a drainage pipe 10 connecting the tank cavity to the atmosphere.

Ледообразование в бассейне осуществляется следующим образом.Ice formation in the pool is as follows.

При включении компрессора 5 холодный воздух начинает прокачиваться через воздуховоды 6 и 7 через надводную и подводную части емкости 1. При охлаждении воды 2 до температуры 0°С воздуховод 7 краном 8 перекрывается и в дальнейшем процесс ледообразования осуществляется только за счет холодного воздуха, подаваемого в надводную полость воздуховодом 6. Избыточное давление в полости нейтрализуется дренажной трубкой 10. При достижении необходимой толщины льда компрессор 5 выключается, продувка полости холодным воздухом прекращается.When the compressor 5 is turned on, cold air begins to be pumped through the air ducts 6 and 7 through the surface and underwater parts of the tank 1. When water 2 is cooled to a temperature of 0 ° C, the duct 7 is shut off by a valve 8 and in the future the ice formation process is carried out only by the cold air supplied to the surface the cavity by the air duct 6. The excess pressure in the cavity is neutralized by the drainage tube 10. When the required ice thickness is reached, the compressor 5 is turned off, purging of the cavity with cold air stops.

Опытовый бассейн предназначен для исследований взаимодействия моделей корпусов судов со льдом, а также может использоваться для изучения процессов трения и изнашивания материалов при взаимодействии с ледовой поверхностью. Продолжительность эксплуатации ледового бассейна, например в г. Якутске, составит не менее полугода, с октября по середины апреля.The experimental pool is designed to study the interaction of models of hulls with ice, and can also be used to study the processes of friction and wear of materials when interacting with the ice surface. The duration of the operation of the ice pool, for example in the city of Yakutsk, will be at least six months, from October to mid-April.

Использование холодного атмосферного воздуха для образования льда позволит значительно сократить затраты электроэнергии и упростить конструкцию бассейна. Возможность размещения необходимых для исследований приборов и аппаратуры в утепленном помещении обеспечит удобство и комфортность для работы обслуживающего персонала.The use of cold air for ice formation will significantly reduce energy costs and simplify the design of the pool. The ability to place the necessary instruments and equipment for research in an insulated room will provide convenience and comfort for the staff.

Claims

Winter experimental ice pool, including a thermally insulated tank with water, installed in an insulated room, characterized in that the surface and underwater spaces of the tank are connected to the surrounding atmosphere of the room with air ducts for pumping cold air through them.