Файл: Вопросы водного хозяйства [сборник]..pdf

О'&З.ЬЩ&ехр f — 0,25 ky

Постоянная интегрирования С определяется из гранич­ ных условий при х = 0, h = h n, следовательно,

Уравнение (7) можно представить в безразмерной фор­

L

Уравнение (8) описывает изменение напора вдоль пер­ форированного трубопровода на участке, где имеет ме­ сто огток воды.

На основании зависимости (2) получено аналогичное уравнение для участка притока воды:

Результаты исследований показывают, что движение воды в перфорированных трубопроводах, заключенных в ограниченном объеме жидкости, происходит с неравно­ мерной раздачей и сбором воды по их длине. Поэтому при определении потерь напора для таких трубопрово­ дов рекомендуются формулы (8) и (9).

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Е г о р о в А. И. Гидравлический расчет трубчатых систем для распределения воды в водопроводных очистных сооружениях, М.,

Г'осстройиздат, 1960.

2. М а к к а в е е в В. М., К о н о в а л о в Н. М. Гидравлика,

М.—Л., «Речиздат», 1940.

3.П е т р о в Г. А. Гидравлика переменной массы. Изд-во Харь­ ковского университета, 1964.

4.С а п о ж н и к о в М. М. Гидравлические закономерности тур­

булентного движения в трубах из различных материалов. М.—Л.

Госстройиздат, 1964.

5. С м ы с л о в В. В., К о н с т а н т и н о в Ю. М. Гидравлический расчет трубопровода с переменной раздачей вдоль пути. В сб.: «Гид­ равлика и гидротехника», вып. 14. Киев, «Техника», 1972.

Л. И. АБУХОВСКИЙ, Г. В. ВАСИЛЬЧЕНКО, Н. Б. НЕЛИПОВИЧ

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПОЛУЧЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ПРИ ГИДРАВЛИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ПОТОКОВ И СООРУЖЕНИЙ

Решение различных инженерных задач путем гидрав­ лического моделирования и исследование турбулентных потоков для создания методов управления ими во мно­

98

гом зависят от наличия средств получения и оперативной обработки информации о структуре течения жидкости. Это обусловлено тем, что исследуемые течения являются трехмерными, а пульсации составляющих скорости под­ чиняются вероятностным законам. Поэтому процесс по­ лучения характеристик турбулентности обязательно включает статистическую обработку первичной инфор­ мации о скоростной структуре потока. Существующие отечественные и зарубежные одно- и многоканальные анализаторы, а также автоматические системы центра­ лизованного измерения пока не решают полностью этой задачи в связи с тем, что не позволяют получать харак­ теристики совместных распределений и связей компонент скорости [5, 6, 7]. В последние годы наметилась тенден­ ция к построению многоцелевых устройств для изучения сразу нескольких статистических характеристик случай­ ных процессов, однако все они пока находятся в стадии разработки и в большинстве случаев предназначены для решения специальных задач.

Большая сложность обработки первичной информа­ ции о скоростной структуре турбулентных потоков и необходимость получения результатов в возможно корот­ кие сроки делают применение автоматизированных сис­ тем одним из надежных путей повышения производитель' ности труда при гидравлических исследованиях.

Разработанная в связи с этим система автоматизации гидравлических исследований (САГИ) преимущественно рассчитана на использование ее при измерении скоро­ стей электрохимическим способом, который обеспечи­ вает одновременное определение величины вектора ско­ рости и его пространственного направления. Система также может использоваться для обработки первичной информации, получаемой от аналогичных измеритель­ ных устройств. Ее узлы могут автономно использовать­ ся при исследовании различных физических процессов и как вычислительные устройства для решения инженер­ ных задач.

При создании системы был избран путь использова­

АВМ в процессе эксперимента, предварительной обра­ ботки первичной информации о трехмерном случайном процессе до введения ее в ЭЦВМ и получения полного набора статистических характеристик на ЭЦВМ. Поэто­

му в систему был включен узел накопления и предвари­ тельной обработки данных для «накопления» совмест­ ных вероятностей трех случайных процессов (компонент скорости). Это сделано с целью сокращения времени использования ЭЦВМ для обработки получаемой инфор­ мации, так как единица машинного времени ЭЦВМ, на­ пример «Минск-22», стоит приблизительно в 54-10 раз

Рис. 1. Блок-схема автоматизированной системы получения и обра­ ботки данных при гидравлическом моделировании потоков и со­ оружений.

дороже единицы времени работы САГИ. По этой же при­ чине было решено отказаться от пути преобразования исследуемых сигналов в двоичный код, записи его на магнитную ленту и введение в ЭЦВМ для полной обра­ ботки. Из анализа трехмерных случайных процессов следует, что для получения достоверных статистических характеристик в ЭЦВМ пришлось бы вводить для обра­ ботки около 9 • 106-М8 • 10б слов, что потребовало бы увеличить время использования ЭЦВМ в 3-4-5 раз по сравнению со случаем ввода информации от САГИ.

Рассматриваемая система (рис. 1) включает гидрав­ лическую циркуляционную установку, комплект прием­ ников скоростей для введения в поток, аналоговую вы­ числительную машину (АВМ), преобразователь аналогкод, оперативное магнитное запоминающее устройство (МОЗУ), блок перфорации накопленных в МОЗУ дан­ ных, линии связи и другую вспомогательную аппарату­ ру. Для получения первичной информации о скоростной структуре потока в системе применяется электрохими­ ческий способ измерения скоростей, основанный на ис­ пользовании зависимости тока между катодом и анодом от скорости смывания катода раствором электролита, электрохимическая реакция в котором протекает по типу

100

обратимой окислительно-восстановительной реакции [1, 2]. Для этого циркуляционная установка заполняется слабым (1—2%-ным) водным раствором ферро-ферри- цианида калия. Скорости измеряются вводимыми в по­ ток катодами, которые объединены в приемник скоро­ стей, позволяющий определять величину и пространст­ венное направление скорости [3].

Сигналы приемника скоростей подаются на аналого­ вую вычислительную машину (МНБ-1 или МН-7, в за­ висимости от характера программы обработки информа­ ции на ЭЦВМ) с целью усиления их по напряжению и приведения в соответствие величины модуля вектора скорости и двум углам его пространственного положе­ ния или компонентам скорости, а также получения в процессе эксперимента характеристик турбулентности одной из каких-либо измеряемых величин (например, модуля вектора скорости) или смешанных моментов второго порядка двух величин. Для этого сигналы от приемника скоростей пропускаются через собираемые на АВМ блок-схемы, и результаты обработки фиксиру­ ются на пульте управления стрелочными приборами.

Полученные на этой стадии обработки данные во многих случаях достаточны для решения практических задач.

Сведения о двумерных и трехмерных распределениях компонент скорости, условных, безусловных и смешан­ ных моментах различного порядка, коэффициентах асим­ метрии, эксцесса, корреляции и других данных полу­ чаются после передачи и обработки на ЭЦВМ «Минск-22» информации, накопленной в МОЗУ системы. В МОЗУ накапливается информация о совместной ве­ роятности величин: модуля вектора скорости и двух углов его пространственного положения или трех ком­ понент скорости. Для этого каждый из трех соответст­ вующих сигналов преобразуется в код и подается в ре­ гистр адреса МОЗУ. В соответствии с принятым адресом по команде из блока управления МОЗУ в регистр числа МОЗУ с сумматора заносится код, фиксирующий время нахождения сигналов в данном адресе. После измерения данные об адресах и соответствующих им совместных вероятностях переписываются на перфоленту и переда­ ются для обработки по составленной программе на ЭЦВМ.

Система позволяет одновременно вести обработку

101