АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СМЕШЕНИЯ И ГОРЕНИЯ

Авторы
Файлы

Гилев В.М. Батурин А.А. Добровольская Т.Н. Гаранин А.Ф. Статья в формате PDF 133 KB

Введение

В процессе создания современных сверхзвуковых летательных аппаратов важную роль играет экспериментальное моделирование двигательных установок этих аппаратов. Для проведения подобных исследований в ИТПМ СО РАН создана специальная аэродинамическая установка - труба смешения, в которой изучаются процессы смешения и горения при сверхзвуковых режимах обтекания [1 - 2].

Труба смешения (ТС) является трубой периодического действия с закрытой рабочей частью, работающей от газгольдеров среднего давления Р_р= 20 ати. Труба предназначена для исследования физических процессов горения в сверхзвуковом холодном потоке вблизи поверхности различных тел (температура торможения Т_о= (290 - 300) Кº, давление торможения Р_о= 2 - 13 ата, сечение рабочей части (в плоскости среза сопла) - 200 × 200 мм²).

Установка может перестраиваться на дозвуковые режимы течения с получением скорости потока, соответствующей числам Маха М = 0.2 ÷ 0.8.

1. Назначение и основные функции информационно-измерительной системы. Информационно-измерительная система установки ТС предназначена для сбора экспериментальных данных с различных датчиков (манометров, термопар, тензовесов и пр.), калибровки датчиков, преобразования полученных данных в необходимую форму (из вольт в градусы Кельвина, ата, кг/с и т.п.), отображения и сохранения результатов эксперимента. Количество измерительных каналов - от 1 до 16. В качестве АЦП используется модуль L-1450 фирмы L-CARD (16 кaнaльный АЦП, скорость опроса до 100 кГц).

2. Структура информационно-измерительного комплекса. Информационно-изме-рительный комплекс включает в себя аэродинамическую трубу, как объект автоматизации, датчики измеряемых параметров (давление, температура и т.д.) с блоками стабилизированного питания, коммуникационные кабели, связывающие датчики с соответствующими измерительными каналами АЦП, АЦП (плата L-1450 фирмы L-Card) и персональный компьютер с программным обеспечением измерительной системы. Плата АЦП установлена в ISA слот ПК.

3. Техническое описание информационно-измерительной системы. Подсистема сбора и обработки экспериментальных данных выполнена с использованием платы АЦП L-1450 фирмы L-Card. Разработанная система обеспечивает подключение до 16-ти различных датчиков. При всех задействованных каналах частота опроса одного канала может достигать 25 кГц.

Система позволяет произвести предварительную конфигурацию эксперимента, назначить используемые измерительные каналы платы, выбрать тип подключаемых к ним датчиков, выбрать требуемые коэффициенты усиления и преобразования, частоту измерений, а также снять «нулевые» показания датчиков.

В ходе эксперимента для контроля текущие измеряемые параметры отображаются на экране в текстовом виде. В конце измерений данные пересчитываются по заданным коэффициентам в реальные величины (температура, давление, расход и т.п.), отображаются в виде графиков и сохраняются в файле на жестком диске ПК.

Для устранения низкочастотных помех и наводок предусмотрен режим осреднения данных за заданный временной интервал.

4. Программное обеспечение информационно-измерительной системы

Для обеспечения сбора экспериментальных данных разработана специальная программа [3]. Окно программы состоит из двух вкладок: «Настройки» и «Эксперимент». На вкладке «Настройки» задаются параметры сбора данных модуля L-1450, константы для расчета производных величин (число Маха, расход водорода, расход воздуха, расход смеси, коэффициент избытка воздуха (alfa)), единицы измерения для каждого канала, цвет отображения на графике, коэффициенты преобразования в требуемую величину. Также на этой вкладке расположены элементы управления для снятия «нулей» датчиков.

Вкладка «Эксперимент» предназначена для запуска сбора данных и их отображения.

Заключение

Таким образом, в данной работе представлен автоматизированный информационно-измерительный комплекс, предназначенный для проведения экспериментов в аэродинамической трубе смешения ТС. Данный комплекс служит для автоматизации измерения и сбора экспериментальных данных при проведении различных аэродинамических исследований в трубе ТС с горением в сверхзвуковом потоке. Использование системы автоматизации позволяет увеличить эффективность проведения экспериментов на данной аэродинамической установке.

В настоящее время система автоматизации работает в режиме опытной эксплуатации. С ее использованием отpaбатываются научно-методические вопросы проведения экспериментов по изучению процессов горения при сверхзвуковых режимах течения газа.

Работа выполнялась при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант РФФИ № 09-07-00480).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Garanin A.F., Tretyakov P.K., Tupikin A.V. The flow in a wake of a longitudinal electric discharge // Intern. Conf. on the Methods of Aerophys. Research: Proc. Pt. II. - Novosibirsk, 2000. - P. 68 - 71.
Воронцов С.С., Гаранин А.Ф., Грачев Г.Н., Пономаренко А.Г., Смирнов А.Л., Третьяков П.К., Тупикин А.В., Яковлев В.И. Воздействие импульсно-периодического излучения СО₂-лазера на процесс горения гомогенных топливно-воздушных смесей // Современные проблемы аэрогидродинамики. Тезисы докладов IX школы-семинара, 5 - 14 сентября 2001, Туапсе, «Буревестник», МГУ, Изд-во Московского университета, 2001. - С. 16.
Батурин А.А., Гилев В.М., Добровольская Т.Н., Саленко С.Д. Автоматизированный сбор данных в модельном аэрофизическом эксперименте // Труды XIV Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении». Часть II. - Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2009. - С. 67 - 73.

НОВЫЕ ФОРМЫ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЯЗЫКА И ЯЗЫКОВАЯ ВАРИАТИВНОСТЬ: XXI ВЕК

Статья в формате PDF 312 KB...

25 04 2024 3:34:34

АНТРОПОГЕННАЯ НАГРУЗКА НА Р. СОДИМУ В ЧЕРТЕ Г. КАДНИКОВ

Статья в формате PDF 88 KB...

24 04 2024 22:23:45

ЗЕМЦОВА ВАЛЕНТИНА ИВАНОВНА

Статья в формате PDF 344 KB...

23 04 2024 6:23:16

К ПРОБЛЕМЕ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПЕРСИСТЕНТНЫМИ ПЕСТИЦИДАМИ

Статья в формате PDF 137 KB...

22 04 2024 13:53:10

РАЗВИТИЕ СИСТЕМЫ ОБЩЕГО И КОРРЕКЦИОННОГО ДОШКОЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ В АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ (учебное пособие)

Статья в формате PDF 107 KB...

21 04 2024 12:59:38

ЭКОНОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Статья в формате PDF 345 KB...

20 04 2024 3:33:42

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ РЕГИОНАЛЬНЫХ БИЗНЕСФАКТОРОВ

Статья в формате PDF 280 KB...

19 04 2024 1:41:26

ПРАВОВАЯ РЕГЛАМЕНТАЦИЯ ЖИЗНИ ВДОВ СЛУЖИТЕЛЕЙ ЦЕРКВИ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX – НАЧАЛЕ XX ВВ. (НА ПРИМЕРЕ КУРСКОЙ ГУБЕРНИИ)

Зачастую жены священно и церковнослужителей к 40 годам оставались без супруга с 6-8 детьми на руках, половина из которых малолетние, а некоторые носителями неизлечимой болезни. Права на наследство и различного рода материальную помощь строго регламентировались Синодальным управлением. Семьи получали полные пенсии после cмepти родителя, если выслуга составляла не менее 30 лет. Малоимущие семьи священников имели право на получение единовременного пособия. Если срок выслуги отца семейства был менее 10 лет. Благополучие вдов с детьми священно и церковнослужителей зависело от состояния здоровья отца, что давало возможность исправно и в соответствии с временными нормами выработки нести службу, в противном же случае – святое семейство оставалось без средств к существованию. ...

18 04 2024 8:28:40

ПРОГНОСТИЧЕСКАЯ И ИНФОРМАТИВНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ КЛИНИКО-АНАМНЕСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ ПРИ ДИЗЕНТЕРИИ

Статья в формате PDF 92 KB...

17 04 2024 23:30:54

ПАТОМОРФОГЕНЕЗ НАРУШЕНИЙ В ОРГАНАХ КАСПИЙСКИХ ОСЕТРОВЫХ

Статья в формате PDF 112 KB...

16 04 2024 21:46:14

ОЦЕНКА СОРТОВ И ГИБРИДОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОКА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

В статье даётся оценка параметров экологической устойчивости 37 генотипов ячменя, выведенных в НИИСХ Северо-Востока, и 6 весенних сортов ячменя, районированных в Кировской области. ...

15 04 2024 21:58:53

ИНТЕРВАЛЬНАЯ И НЕЧЕТКАЯ ЛИНЕЙНАЯ РЕГРЕССИЯ ДЛЯ ВВП РОССИИ

Статья в формате PDF 96 KB...

14 04 2024 12:57:28

Цвет как одно из средств передачи декоративности в искусстве пейзажа

Статья в формате PDF 301 KB...

13 04 2024 11:34:12

УЧАСТИЕ ИНСУЛИНА В РЕГУЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОЛИТОВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ПОЧЕК

Статья в формате PDF 74 KB...

12 04 2024 19:18:53

ЭВТАНАЗИЯ – «МЕДИЦИНСКАЯ УСЛУГА» В ПРАВОВОМ ПОЛЕ УГОЛОВНОГО ЗАКОНА

Статья в формате PDF 245 KB...

11 04 2024 7:11:56

САМООБРАЗОВАНИЕ ИНЖЕНЕРА – ОДИН ИЗ ФАКТОРОВ СОЦИАЛЬНО–ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РЕГИОНА

Статья в формате PDF 126 KB...

10 04 2024 7:17:34

ПРИВЕТСТВИЯ В ПОВСЕДНЕВНОЙ РЕЧИ СТУДЕНТОВ

Статья в формате PDF 245 KB...

09 04 2024 21:31:32

Повышение эффективности охлаждения горячебрикетированного железа

Статья в формате PDF 158 KB...

08 04 2024 14:19:55

ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ ЛЕСНЫХ КОМПЛЕКСОВ В РЕГИОНАХ С СИЛЬНЫМ АНТРОПОГЕННЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ

Все более актуальной в настоящее время становится проблема прогнозирования динамики развития региональных лесных комплексов. В качестве одного из этапов исследований по этой теме автором в содружестве с Гринпис России был выполнен описанный в статье проект. В рамках проекта разработана экономико-математическая модель. Последующая реализация модели на компьютере с использованием реальных данных показала ее эффективность для решения задач прогнозирования лесной отрасли. В качестве региона для апробации модели был выбран Санкт-Петербург и область, где влияние человека на окружающую среду в последнее время существенно возросло. Проведенная на основе статистических тестов верификация модели показала ее соответствие реальности. С целью апробации модели были сформированы два сценария с различными значениями показателей внешнего воздействия на региональную систему лесного комплекса. В результате, после имитации были получены основные параметры регионального лесного комплекса, соответствующие двум сценариям. ...