Изобретение относитс к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано дл определени характеристик тел при нестационарных процессах.
Наиболее близким к изобретению вл етс устройство дл измерени щ)исое;;:щненной массы теп, содержащее сосуд с жидкостью., сшювозбудитель, на штоке которого закреплено -исследуемое тело, системы запуска и реуистрации .
Недостатком устройства вл етс То, что тело двиаютс попеременно в одну и другую cTopoi&t, что снижает точность и достоверность опытных даншлх при опреде еции присоединенных масс тел, обладающих существенной несимметрией, котора может приводить к гистерезису характеристик.
Целью изобретени вл етс повыW
4 шение достоверности опытных дашплх.
Дп этого устройство дл измере 00 ни присоединенной массы тел, содер- . жащее сосуд С жидкостью, силовозбудитель , на штоке которого закреплено исследуемое тело, ристеьш запуска и регистрации, снабжено пневматической камерой с электропневматическим клапаном и. акселерометром, при этом силовозбудитель выполнен в виде пневмоципиндра с поршнем, на котором закреплены шток и акселерометр, соединенный с системами запуска и регистра цииi а попость пневмощшиндра со стороны , противоположной креплению ка к поршню, через электропневматический клапан соединена с пневматической камерой. На фиг, приведено предааагаемое устройство; на фиг, 2 - характерна осциллограмма ускорени , получени на устройстве, Jстройство (фиг, 1) содер ч1Т силовозбудитель , выполненный в виде расположенного вертикально пневмоцилинд ра , в котором помещен поршень 2, К поршню прикреплен кронштейн 3, на котором установлен акселерометр 4, Дн прохода кронштейна в боковой поверхности пневмотдилиндра выполнен паз. Исследуемое тело 5 соедин ют с поршнем 2 через шток 6„ Тело погруже но в жидкость налитую в сосуд 7, К штоку 6 прикреплены пружины 8, служащие дл уравновешивани поршн , акселерометра и штока с моделью, погруженной в жидкость. Второй конец пружины дрикреплен к передвижным крон штейнам 9, регулиругацим нат жение пру жин, Бесштокова полость пневмощшинд ра I соединена с пневматической камерой 1(3 опорного давле1ш и закрыта в ;начапьный момент тарелкой 1I быстродействующего электропневматического клапана 12. Дл создани в камере..10 необходимого начального давлени гаэа и его измерени служит соответственно впускной вентиль 13 и манометр 14« Электроклапан 12 подключен к цепи , состо щей из батареи 15, зар дного соиротив ени 16, конденсатора 17 к кнопки 18, Сигнал от акселеромет ра 4 регистрируют путем фотографии с экрана катодного осцшгпографа 19, причем цепь запуска о С1щлй о графа присоединена непосредственно к цепи пита ни электро клапана 12, Устройство работает следукщим образом . На конце штока 6 закрепл ют тело 5 и погружают в жвдкость, налитую в сосуд 7, С помощью кронштейнов 9 регулируют нат жение пружин 8 так, что суммарный вес всех движущихс элементов (поршень, шток, тело, акселерометр ) оказалс равным нулю, В камере 10 создают необходимое давление рабочего газа. При этом тарелка 11 клапана 12 закрывает доступ газу .в пневмоцилиндр 1, Перед началом измерений поршень 2 с телом 5 подают вверх До соприкосновени с тарелкой 11 клапан При заныкании кнопки 18 конденсатор 17 разр жаетс на обмотку электромагнита клапана 12, Под действием элек- трического импульса клапан 12 откры- , ваетс , толкающий газ давит напоршень 2, Под действием приложенной силы поршень 2, шток 6 и тело 5 с присоединенной жидкостью начинают двигатьс с посто нным ускорением. Величину ускорени измер ют акселерометром 4 и регистрируют на осциллографе 19, После разр дки конденсатора 17 пружина 20 возвращает клапан в исходное положение , и доступ газа в пневмоцилиндр 1 прекращаетс , К этому времени днище поршн 2 достигает бокового паза и наход щийс в цилиндре 1 толкающий газ выходит в атмосферу, Пружина 21 служит дл торможени поршн и тела 5, Устройство имеет камеру опорного давлени объемом 2000 см, давление воздуха в ней может мен тьс от О до 5:10 Па, Диаметр пневмоцилиндра составл ет 20 мм, характерный размер исследуемого тела J)00 мм, размеры емкости дл жидкости составл ют 0 «600 мм, мм. На фиг, 2 приведена характерна осци -лограма ускорени поршн и тела, полу нна с помощью описанного устройства. Врем нарастани ускорени от нул до посто нного значени составл ет 1-,5 мс. Величину давлени в опорной камере выбирают таким образом, чтобы смещение тела за врем измерени (5-10 мс) не превышало 1-2/S от характерного размера тела. При этом условии обтекание тела все врем остаетс потенциальным , Дл упрощени вычислени присоединенной массы провод т два эксперимента,при одном и том же давлении воздуха в опорной камере - в первом из них тело движетс в воде, во втором - в воздухе. Тогда присоединенна масса тела находитс по формуле м м/ .65. . П хк АЖ где М - масса тела с поршнем, штоком и акселерометром; Ag - амплитуда сигнала при испытани х ,в воздухе; Ajj - амплитуда сигнала при испытани х в Ш1ДКОСТИ, Погрешность определени црисоеди- , ненкой массы на данном устройстве определ етс в основном погрешностью измерени сигнала Злектронным осциллографом и дл изготовленного образца не превышает 2-3%. Дл проверки были проведены измерени присоединенных масс тел дл которых имеютс точные аналитические решени (цийиндр , диск, пластина и .т.д.). Они показали хорошее совпадение расчетных и экспериментальных значений. Так, теоретические значени коэффициента присоединенной массы jUxx «M.w/V ,дл шара, цилиндра, пласти ны и диска поперёк потока соответственно равны {11у)(0,5; 0,785; 0,785; 0,647. Измерени дл тех же тел дали jUjix 0,49; 0.815 0,80; 0,63. Зде
Фуг. V - объем тела, дл пластины V объем описанного цилиццра, а дл дис ка - о0ъем описанного шара. Возможность устройства проводить измерени присоединенной массы тел любой формы в услови х, более близких к их обтеканию в Натурных услови х , позвол ет уточнить аэродииамические характеристики тел, например, летательных аппаратов, при нестационариом течении газа около них, В результате можно сократить количество испытаний каждого тела на спех нальных установках, моделирующих несЧационар- ные режимы обтекани , что ведет к сокращению общей стоимости эксперименттон дл данного объекта.