Аеродинамічна труба з самоповільною обробкою моделі

Винахід відноситься до транспортної промисловості, а саме, до автомобілебудування, і може бути використаний для розробки та вдосконалення кузовів та їхніх елементів (для зменшення коефіцієнту аеродинамічного опору). Відомо аеродинамічна труба для експериментального вивчення явищ що виникають при обтіканні повітряним потоком твердих тіл, дослідження моделей, а інколи повнорозмірних об'єктів, визначення сили аеродинамічного опору і підбору оптимальної форми (см «Радянський енциклопедичний словник». -Москва, «Радянська енциклопедія», 1985. С.96). Недоліком відомого пристрою є те, що в процесі робота достатньо важко фіксувати та визначати вплив зміни форми моделі на коефіцієнт аеродинамічного опору, до того ж ускладнений процес підбору оптимальної аеродинамічної форми. За прототип приймається аеродинамічна труба з самоповільною обробкою моделі, яка містить корпус, пристрій для подачі повітря та модель, (див. Патент 0375586 ЕР, МПИ 7 F15D1/10. Aerodynamic casing which is adaptable shape depending on the action of the flow released / Pbria Iriarte, Jose Javier (Іспанія); Заявлено 20.12 89, Опубл. 27.06.90). Недоліком відомого пристрою є те, що обробка моделі, для усунення завихрень, відбувається вручну. Також ламінарний характер потоку, що обтікає, не підтверджує ідеальності аеродинамічної форми і не вказує на оптимальність коефіцієнта аеродинамічного опору. В основу вина ходу поставлена задача значного спрощення проектування кузовів автомобілів (літаків, ракет та ін.), надання їм майже ідеальної аеродинамічної форми шляхом того, що трубу споряджено теплоізоляційним шаром, пристроєм для нагріву повітряного потоку, а модель виконано з легкоплавкого матеріалу, що призведе до зниження коефіцієнта аеродинамічного опору, полегшення доводки і проектування виступних частин кузову. Поставлена задача вирішується тим, що аеродинамічна труба з самоповільною обробкою моделі, що містить корпус, пристрій для подачі повітря та модель, згідно винаходу, тр убу обладнано теплоізоляційним шаром, пристроєм для нагріву повітряного потоку, модель виконано з легкоплавкого матеріалу. Також може бути виконана з багатошарового матеріалу з шарами із різноманітною температурою плавлення. Окремі частини моделі можуть бути виконані з легкоплавкого матеріалу. Реалізація наведених вище конструктивних рішень дозволяє спростити процес проектування і доводки випробуваного аеродинамічного тіла за рахунок того, що розігрітий потік набігаючого повітря, плавить верхні шари моделі, придаючи їм найбільш оптимальну аеродинамічну форму. Виступні елементи створюють області найбільш інтенсивного опору і тому їх проектування дуже складне, але ця проблема вирішується в наведеному пристрої, що заявляється. Відмітною рисою цього пристрою є те, що в ньому сам потік повітря створює форми, максимально близькі до ідеальних з точки зору пониження коефіцієнта лобового опору. Людина же приймає мінімальну участь у доводці та отриманні оптимальних аеродинамічних характеристик об'єкту. Коли модель виконана з багатошарового матеріалу з шарами з різноманітною температурою плавлення, це дозволить обробляти модель до визначеної товщини. Деякі деталі моделі можуть бути виконані з легкоплавкого матеріалу і це дозволить доводити лише ці деталі. Суттєва відмінність пристрою, що заявляється, від раніш відомих полягає у тому, що відбувається самоповільна добірка оптимальної формі моделі. До переваг запропонованого технічного рішення, порівнюючи з прототипом, можна віднести наступне: Підвищення ефективності і продуктивності процесу конструювання, а також його спрощення, за рахунок мимовільної доводки форми моделі; Спрощення проектування виступних частин кузову та надання їм оптимальної форми; Збільшення якості і досконалості проектованого аеродинамічного тіла; Досягнення мінімального коефіцієнта аеродинамічного опору. Подальша суть винаходу пояснюється кресленням, де на фіг.1 наведений загальний вигляд труби; на фіг.2 - розріз лобової частини автомобіля до обробки; на фіг.3 після обробки потоком та вилучення напливів матеріалу. Аеродинамічна труба з самоповільною обробкою моделі містить корпус 1, вкритий теплоізоляційним шаром 2, в корпусі 1 вмонтовані двигун системи подачі повітря 3 (в залежності від конструктивного рішення двигун може знаходишся в іншому місці та мати механічну передачу на пропелера, або турбіни), що через вал передає обертаючий момент на лопаті пропелера 4 і нагріваючий елемент 5. В трубу встановлюється модель 6, що досліджується. Аеродинамічна труба працює наступним чином. При вмиканні двигуна 3, системи подач повітря, який знаходиться у корпусі 1, вкритому теплоізоляційним шаром 2, обертаючий момент передається на лопаті пропелера 4, що створює тягу. Потік повітря потрапляє на нагріваючий елемент 5, нагрівається до необхідної температури та подається на обдуваєму модель 6. Виступні елементи обдуваємої моделі створюють область інтенсивного опору потоку набігаючого повітря, внаслідок чого вони нагріваються швидше, ніж інші елементи корпуса моделі, та оплавляються. Оплавлений матеріал моделі під напором повітря розтікається по моделі у напрямку потоку. Через певний проміжок часу нагріваючий елемент 5 відключають та подають холодне повітря, внаслідок чого матеріал моделі 6 застигає. Пристрій відключають та роблять зачистку моделі 6 від нерівностей, створених розтопленим матеріалом. Операцію повторюють необхідну кількість раз до досягнення необхідного екстер'єру і коефіцієнта лобового опору. Економічний ефект від використання цього винаходу досягається шляхом значного здешевлення праці, яка зв'язана з конструюванням оболонки автомобілів (ракет, літаків).