×
17.08.2019
219.017.c168

Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для исследования ближнего поля давления модели в аэродинамической трубе

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области аэродинамики и предназначено для исследования ближнего поля давления модели при сверхзвуковом обтекании в аэродинамической трубе. Устройство содержит генератор ударной волны (модель), поверхность с нанесенным барочувствительным покрытием, расположенную параллельно потоку в ближней зоне модели летательного аппарата, ультрафиолетовые излучатели, как минимум, один регистратор сигнала от барочувствительного покрытия (цифровую камеру) для регистрации интенсивности люминесценции барочувствительного покрытия, в качестве поверхности для нанесения барочувствительного покрытия использован участок стенки рабочей части аэродинамической трубы. При этом длина, ширина участка с нанесенным покрытием, кратчайшее расстояние от стенки рабочей части аэродинамической трубы до носика модели, а также расстояние х от передней точки (носика) проекции модели на стенку трубы до участка с нанесенным барочувствительным покрытием определяются соответствующими выражениями, учитывающими размеры модели и режимы обдува модели потоком воздуха. Технический результат заключается в обеспечении высокого качества эксперимента. 1 ил.

Изобретение относится к области аэродинамики и предназначено для исследования ближнего поля давления модели при сверхзвуковом обтекании в аэродинамической трубе

Наиболее полную информацию о параметрах звукового удара позволяет получить летный эксперимент, однако на стадии исследований по формированию компоновки самолета летные испытания чрезвычайно дороги.

В связи с этим разработан комплексный экспериментально-расчетный метод, основанный на измерении параметров потока в ближайшей зоне модели летательного аппарата, установленной в рабочей части аэродинамической трубы, и последующим расчетом эволюции измеренных профилей давления при удалении на большие расстояния

Известно устройство (АС №1074221, МПК G01M 9/00 1981 г.) используемое для исследования ближнего поля давления модели в аэродинамической трубе, содержащее помещенный в поток генератор ударной волны (модель), координатное устройство модели, зонд с пневмодатчиками, координатное устройство зонда и аппаратуру, регистрирующую сигналы с датчиков.

Недостатком этого устройства являются низкая производительность и высокие требования стабильности режимов работы аэродинамической трубы.

Известно устройство для исследования ближнего поля давления модели в аэродинамической трубе, принятое за прототип, [Чернышев С.Л., Иванов, А.И., Киселев, А.Ф. и др. Совершенствование методов физического моделирования явления звукового удара от сверхзвукового самолета. В сб.: Чернышев, С.Л. (ред.) Результаты фундаментальных исследований в прикладных задачах авиастроения, с. 41-54. Российская академия наук ("Наука" РАН), Москва (2016)], содержащее генератор ударной волны (модель), измерительную поверхность (пластину) с нанесенным барочувствительным покрытием - люминесцентным преобразователем давления (ЛПД), расположенную параллельно потоку в ближнем поле давлений модели ЛА, поддерживающее устройство пластины, ультрафиолетовый излучатель и цифровые камеры для регистрации интенсивности люминесценции ЛПД покрытия.

Недостатком этого устройства является то, что измерительная пластина вносит в поток дополнительные возмущения, которые взаимодействуют с возмущениями, распространяющимися от модели, и приводят к искажениям распределения давления на измерительной поверхности и, как следствие, к неточностям при определении начальных данных для расчета звукового удара. Еще одним недостатком этого устройства является то, что при числах Маха М, при которых проводились исследования (М=1,75; 2,0; 2,25) и рассматриваемом взаимном расположении измерительной пластины и модели часть зоны возмущений оказывается вне области измерений, что может также привести к искажениям результатов расчета волны звукового удара.

Задачей создания изобретения и техническим результатом является разработка устройства, обеспечивающего более высокое качество эксперимента за счет устранения возмущений потока в рабочей части аэродинамической трубы.

Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в устройстве для исследования ближнего поля давления модели в аэродинамической трубе, содержащем модель (генератор ударной волны), поверхность с нанесенным барочувствительным покрытием, расположенную параллельно потоку в ближней зоне модели летательного аппарата, ультрафиолетовый излучатель, как минимум, один регистратор сигнала от барочувствительного покрытия, барочувствительное покрытие нанесено на стенку рабочей части аэродинамической трубы, а модель летательного аппарата на поддерживающем устройстве расположена на таком расстоянии от стенки рабочей части аэродинамической трубы, чтобы возмущения, исходящие от модели, попали на участок стенки с нанесенным барочувствительным покрытием, как минимум на длине модели L, что должно минимизировать ошибки при определении начальных данных для расчета звукового удара. Длина участка стенки рабочей части аэродинамической трубы с нанесенным барочувствительным покрытием больше длины модели L.

Длина ширина измерительной поверхности Δz с нанесенным барочувствительным покрытием, кратчайшее расстояние у0 от носика модели до стенки рабочей части АДТ и расстояние х от передней точки (носика) проекции модели на стенку трубы до участка с нанесенным барочувствительным покрытием определяются выражениями:

где Δz - ширина измерительной поверхности Δz с нанесенным барочувствительным покрытием;

L - длина модели;

- длина участка стенки с нанесенным покрытием

y0 - кратчайшее расстояние от носика модели до стенки рабочей части аэродинамической трубы;

х - расстояние от передней точки (носика) проекции модели на стенку трубы до участка с нанесенным барочувствительным покрытием;

М - число Маха набегающего потока;

К1=1,0÷2,0;

К2=0,7÷0,8.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит барочувствительное покрытие 1, нанесенное на стенку рабочей части 2 аэродинамической трубы, устройство (державку) 3, поддерживающее модель 4 летательного аппарата, ультрафиолетовый излучатель 5 и регистратор сигнала от барочувствительного покрытия - цифровую камеру (одну или несколько) 6 для регистрации интенсивности люминесценции барочувствительного покрытия. Ультрафиолетовый излучатель и цифровые камеры для регистрации интенсивности люминесценции барочувствительного покрытия, расположены в проемах стенки рабочей части аэродинамической трубы. Длина участка рабочей стенки аэродинамической трубы с нанесенным барочувствительным покрытием больше длины модели L. При этом длина, ширина участка с нанесенным покрытием, а также кратчайшее расстояние от стенки рабочей части аэродинамической трубы до носика модели, а также расстояние х от передней точки (носика) проекции модели на стенку трубы до участка с нанесенным барочувствительным покрытием определяются выражениями:

где Δz - ширина измерительной поверхности Δz с нанесенным барочувствительным покрытием;

L - длина модели;

- длина участка стенки с нанесенным покрытием

y0 - кратчайшее расстояние от носика модели до стенки рабочей части аэродинамической трубы;

х - расстояние от передней точки (носика) проекции модели на стенку трубы до участка с нанесенным барочувствительным покрытием;

М - число Маха набегающего потока;

К1=1,0÷2,0;

К2=0,7÷0,8.

При обтекании модели летательного аппарата сверхзвуковым потоком на барочувствительном покрытии образуется поле давления, изменяющее его свечение под действием ультрафиолетового излучения. Интенсивность люминесценции барочувствительного покрытия регистрируется цифровыми камерами.

Проведенный численный анализ показал, что достигнут технический результат: устройство обеспечивает более высокое качество эксперимента за счет устранения возмущений потока в рабочей части аэродинамической трубы по сравнению с прототипом.


Устройство для исследования ближнего поля давления модели в аэродинамической трубе
Устройство для исследования ближнего поля давления модели в аэродинамической трубе
Устройство для исследования ближнего поля давления модели в аэродинамической трубе
Устройство для исследования ближнего поля давления модели в аэродинамической трубе
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 171-180 из 255.
20.02.2019
№219.016.c162

Способ газификации углеводородов для получения электроэнергии и углеродных наноматериалов

Изобретение относится к экологически безопасным технологиям добычи углеводородов и раздельного использования продуктов их подземной газификации, в частности водорода для получения электроэнергии, а углерода для углеродных наноматериалов. Техническим результатом являются повышение эффективности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002415262
Дата охранного документа: 27.03.2011
20.02.2019
№219.016.c1b8

Способ газификации углеводородов для получения водорода и синтез-газа

Изобретение относится к экологически безопасным технологиям разработки месторождений и добычи углеводородов, в частности трудноизвлекаемых и нерентабельных залежей угля, сланцев, нефти и газового конденсата. Техническим результатом является повышение эффективности проведения подземной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002423608
Дата охранного документа: 10.07.2011
20.02.2019
№219.016.c228

Способ стабилизации процесса горения топлива в камере сгорания и камера сгорания прямоточного воздушно-реактивного двигателя летательного аппарата

Способ стабилизации процесса горения в камере сгорания прямоточного воздушно-реактивного двигателя, работающей на жидком углеводородном топливе, основан на создании вихревых зон с помощью стабилизаторов пламени в виде плохо обтекаемых тел. В вихревую зону за стабилизаторного пространства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002454607
Дата охранного документа: 27.06.2012
20.02.2019
№219.016.c230

Универсальная упругоподобная аэродинамическая модель и способ ее изготовления

Изобретения относятся к области экспериментальной аэродинамики, в частности исследований проблем аэроупругости летательных аппаратов. Модель содержит силовой сердечник и одну съемную крышку, сердечник выполнен в виде части профиля, включающей всю верхнюю поверхность, например, крыла, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002454646
Дата охранного документа: 27.06.2012
08.03.2019
№219.016.d34f

Устройство измерения шарнирного момента отклоняемой поверхности

Изобретение относится к области аэромеханических измерений и может быть использовано для измерения шарнирных моментов, действующих на органы управления и взлетно-посадочную механизацию аэродинамических моделей летательных аппаратов в потоке аэродинамической трубы. Устройство содержит механизм...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681251
Дата охранного документа: 05.03.2019
08.03.2019
№219.016.d51c

Способ определения характеристик штопора модели летательного аппарата и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к экспериментальной аэродинамике, в частности к определению характеристик штопора геометрически и динамически подобной свободно летающей модели летательного аппарата (ЛА) в воздушном потоке вертикальной аэродинамической трубы. Способ заключается в запуске в поток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002410659
Дата охранного документа: 27.01.2011
11.03.2019
№219.016.d862

Рабочая часть трансзвуковой аэродинамической трубы (варианты)

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах. В рабочей части трансзвуковой аэродинамической трубы, содержащей перфорированные стенки, камеру давления и узел подвески в потоке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002393449
Дата охранного документа: 27.06.2010
20.03.2019
№219.016.e423

Устройство для получения твердофазных наноструктурированных материалов

Изобретение относится к нанотехнологиям и может быть использовано при получении углеродных нанотрубок. В парогазогенераторе 4 готовят многофазную смесь исходного вещества и направляют ее под давлением в газодинамический резонатор 9, где смесь детонирует. Продукты детонационного горения через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002299849
Дата охранного документа: 27.05.2007
20.03.2019
№219.016.e50a

Способы получения нанодисперсного углерода (варианты) и устройство для их реализации

Изобретение относится к нанотехнологиям и может быть использовано при получении твердофазных наноструктурированных материалов, в частности ультрадисперсных алмазов, фуллеренов и углеродных нанотрубок. Готовят смесь с отрицательным кислородным балансом, состоящую из углеродсодержащего вещества и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002344074
Дата охранного документа: 20.01.2009
21.03.2019
№219.016.eada

Устройство бесконтактного возбуждения механических колебаний

Изобретение относится к акустике. Устройство бесконтактного возбуждения механических колебаний содержит громкоговоритель и рупор. Поверхность рупора представляет собой криволинейную поверхность постоянной отрицательной кривизны с образующей линией в форме трактрисы, рупор широкой частью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682582
Дата охранного документа: 19.03.2019
Показаны записи 21-22 из 22.
02.10.2019
№219.017.ccdb

Способ исследования макета ламинаризированной поверхности

Изобретение относится к области натурных и модельных испытаний элементов летательных аппаратов. Способ исследования макета ламинаризированной поверхности, снабженной активной системой ламинаризации, содержит микроперфорированную поверхность и систему отсоса пограничного слоя. Макет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701291
Дата охранного документа: 25.09.2019
20.05.2023
№223.018.652e

Модулятор потока газа

Изобретение относится к акустике, в частности к пневматическим излучателям звуковых сигналов. Модулятор потока газа содержит клапанный узел, состоящий из двух коаксиально расположенных полых цилиндров с одинаковой системой щелей. Один цилиндр подвижный, другой неподвижный. Устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002742283
Дата охранного документа: 04.02.2021
+ добавить свой РИД