Изобретение OTHOcHTqn к средствам гидродинамического эксперимента и может быть использовано дл воспроизведени гидродинамической обстановки при исследовании обтекани различных моделей и измерительных преобразователей , Известна гидродинамическа установ ка, содержаща гидротракт с конфузором , рабочук) камеру с исследуемой моделью l Однако эта установка не обеспечивает снижени уровн гидродинамических помех в пограничном слое затоплен ного потока. Известна друга гидродинамическа установка дл исследовани обтекани моделей, содержаща гидротракт с конфузором дл формировани затопленного потока в рабочей камере с исследуемой моделью, расположенной в поле зрени теневого прибора 2 . Однако вследствие расгиирени пото ка при обтекании модели и турбулизации пограничного сло возникают гидродинамические помехи в пограничном слое затопленного потока. Эти помехи затрудн ют исследование характеристи обтекани моделей и генерируемой ими турбулентности. Если модель возбуждает в потоке .лгурбулентность, то помехи пограничного сло развиваютс раньше и на меньших скорост х, так как число рейнольдса потока всегда.превосходит его значение дл модели в силу того,, что геометрический размер модели меньше потока - модель установлена в дре потока. Неконтролируемые гидродинамические помехи в- пограничном слое снижают достоверность экспериментальных результатов. Цель изобретени - снижение уровн гидродинамических помехв пограничном слое затопленного потока. Это достигаетс тем, что в гидродинамической установке дл исследовани обтекани моделей, содержащей гидротракт с конфузором дл формировани затопленного потока в рабочей камере с исследуемой моделью, расположенной в поле зренКй теневого прибора, рабоча камера снабжена набором неупругих нитей , закрепленных консольно заподлицо по периметру среза конфузора с шагом, обеспечивающим свободное прохождение света теневого прибора, который выполнен со сменной полевой диафрагмой в виде щели, с механизмом перемещени The invention of OTHOcHTqn to the means of a hydrodynamic experiment and can be used to reproduce the hydrodynamic environment in the study of the flow around various models and measuring transducers. A hydrodynamic installation known to contain a hydrotrack with a confuser, a working chamber with the model under study. boundary layer of the submerged flow. Another well-known hydrodynamic installation for the study of flow around models contains a hydrotrack with a confuser for the formation of a submerged flow in the working chamber with the model under study, located in the field of view of the shadow device 2. However, owing to the outflow of flow during flow around the model and the turbulization of the boundary layer, hydrodynamic disturbances arise in the boundary layer of the submerged flow. This interference makes it difficult to study the characteristics of the flow around the models and the turbulence they generate. If a model excites in flow. Turbulence, then boundary layer noise develops earlier and at lower speeds, since the Reynolds number of the flow always exceeds its value for the model due to the fact that the geometric size of the model is smaller than the flow — the model is installed in the flow core. Uncontrolled hydrodynamic disturbances in the boundary layer reduce the reliability of the experimental results. The purpose of the invention is to reduce the level of hydrodynamic interference in the boundary layer of the submerged stream. This is achieved by the fact that in a hydrodynamic installation for studying flow past a model containing a hydraulic section with a confuser to form a submerged flow in a working chamber with the model under study, located in the field of the shadow device, the working chamber is fitted with a set of inelastic threads fixed to the console of the confuser along the cut section step, providing free passage of the light of the shadow device, which is made with an interchangeable field diaphragm in the form of a slit, with a movement mechanism
адоль потока на длину нитей и фотоэлектрическим врем -пролетн1лм регистратором с угловой кодовой диафрагмой,adol flux to the length of the filaments and the photoelectric time-by-pass recorder with an angular code aperture,
На чертеже приведена схема установки .The drawing shows the installation diagram.
Гидродинамическа установка состоит из гидротракта 1 с. конфуэором 2 дл формировани затопленного потока в рабочей камере 3 с исследуемой моделью 4, расположенной в поле зрени теневого прибора 5 на оси потока. Рабоча камера 3 снабжена оптическими окнами 6 дл визуализации течени и набором неупругих нитей 7, закрепленных консольно заподлицо по периметру среза конфузора с шагом, обеспечивающим свободное прохождение света теневого прибора 5 через окно 6. В теневом приборе 5 установлены сменные полева диафрагма 8 в виде щели с механиэмом 9 перемещени вдоль потока на длину нитей 7 и фотоэлектрический вре ,м -прслетный регистратор 10, 11 с угловой кодовой диафрагмой 12, расположенной в плоскости картины, дифракции света на отдельной нити 7 и содержащей , по меньшей мере, две расположенные радиально вдоль окружности щели. Механизм 9 представл ет собой винтовую пару, приводимую в движение моторол 13 вручную. Регистратор 10, 11 состоит из блока фотоприемника 10 и измерител 1 1 отрезков времени (частотомерапериодомера или анализатора сйпектра).A hydrodynamic installation consists of a hydraulic path 1 s. Confueor 2 to form a submerged flow in the working chamber 3 with the test model 4 located in the field of view of the shadow device 5 on the flow axis. The working chamber 3 is equipped with optical windows 6 for visualizing the flow and a set of inelastic filaments 7 fixed cantileverly flush around the perimeter of the confuser section with a step that allows the light of the shadow device 5 to pass freely through the window 6. The shadow device 5 has a replaceable field diaphragm 8 in the form of a slit The mechanism 9 moves along the stream for the length of the filaments 7 and the photoelectric time, the m-continuous recorder 10, 11 with an angular code aperture 12 located in the plane of the picture, the diffraction of light on a separate filament 7 and containing it has at least two slots located radially along the circumference. The mechanism 9 is a screw pair driven by motorol 13 manually. The recorder 10, 11 consists of a photodetector unit 10 and a meter 1 1 of lengths of time (a frequency-periodometer or spectrum analyzer).
Дл проведени исследований гидротракт 1 заполнен прозрачной жидкостью, например, перемещающейс под действи ем перепада давлени на концах гидро тракта. Вытека из конфузора 2 в затопленное пространство рабочей камеры 3, ЖИДКОСТЬ формируетс в поток с пр моугольным по сечению профилем скорости в дре и обтекает исследуемую модель 4. При этом поток расшир етс и турбулизируетс в пограничном слое, где расположен набор неупругих нитей 7. Нити 7 выт гиваютс вдоль потока по пограничному слою, частично гас Т турбулентные гидродинамические помехи, колебл сь поперек течени под действием турбулентных вихрей. Нити 7 образуют эластичную стенку дл потока, свободно расшир сь вместе с течением, что эквивалентно увеличению рабочего сечени установки и прийодит к снижению помех. Параллельный луч света теневого прибора 5 через окно 6 проходит область нитей 7 и дифрагиру на них после полевой диафрагмы 8 дает дифрак 8 .ионную картину в плоскости кодовой диафрагмы 12.In order to carry out research, the hydraulic circuit 1 is filled with a transparent liquid, for example, moving under the action of a pressure differential at the ends of the hydraulic circuit. Leaking from the confuser 2 into the flooded space of the working chamber 3, the LIQUID is formed into a flow with a velocity profile in the core rectangular in cross section and flows around the test model 4. At the same time, the flow expands and is turbulized in the boundary layer where the set of inelastic filaments 7 is located. stretched along the flow along the boundary layer, partially extinguished T turbulent hydrodynamic disturbances, oscillated across the flow under the action of turbulent eddies. The filaments 7 form an elastic wall for the flow, freely expanding along with the flow, which is equivalent to an increase in the working section of the installation and will reduce noise. A parallel beam of light of the shadow device 5 through the window 6 passes through the area of the filaments 7 and diffraction on them after the field diaphragm 8 gives the diffraction 8. The ion picture in the plane of the code diaphragm 12.
Полева диафрагма 8 выдел ет изображение заданного отрезка отдельной нитиThe field diaphragm 8 selects the image of a given segment of a separate thread.
дифракционна картина которого представл ет собой осесимметричную свето|вую полоску длиной Л д- и шириной где Л -длина волны света, f - фокусные рассто ни объективов теневого прибора 5, d, h диаметр и длина выдел емого отрезка нити. Повороты отрезка нити при колебани х, возбуждаемых гидродинамическими помехами, ведут к вращательным колебани м световой полоски относительно оси теневого прибора 5 :и кодовой диафрагмы 12, сквозь щели которой на фотоприемник 10 проходит модулированное световое излучение, преобразуемое в электрический сигнал. Статистический временной анализ сигнала блоком 11 позвол ет определить уровень гидродинамических помех, их спектр и другие характеристики. Мате-. матическое . ожидание сигнала соответствует среднему положению отрезка нити в пространстве. Перемещение полевой диафрагмы 8 механизмом 9 с мотором 13 вдоль нити 7 и последовательное выделение диафрагмой 8 изображени каждой нити позвол ет определить гидродинамические помехи вдоль потока по всей поверхности пограничного сло , оценив расширение потока и турбулентные пульсации в пограничном слое.the diffraction pattern of which is an axisymmetric light strip of length L d and width where L is the wavelength of light, f are the focal lengths of the lenses of the shadow device 5, d, h is the diameter and length of the separated segment of the thread. Rotations of the thread section with oscillations excited by hydrodynamic interference lead to rotational oscillations of the light strip relative to the axis of the shadow device 5: and the code diaphragm 12, through which slits the modulated light converted into an electrical signal passes through the photodetector 10. Statistical time analysis of the signal by unit 11 allows determining the level of hydrodynamic interference, their spectrum and other characteristics. Mate- matic. waiting for the signal corresponds to the average position of the thread segment in space. The movement of the field diaphragm 8 by the mechanism 9 with the motor 13 along the filament 7 and the consistent selection by the diaphragm 8 of the image of each filament make it possible to determine the hydrodynamic disturbances along the flow along the entire surface of the boundary layer, assessing the expansion of the flow and turbulent pulsations in the boundary layer.