CC BY
11Решетневские чтения
УДК 629.7
А. Н. Галяутдинова, М. М. Тюрина, Н. А. Порунов Казанский государственный технический университет имени А. Н. Туполева, Россия, Казань
ИНЖЕНЕРНЫЙ АСПЕКТ РАЗРАБОТКИ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРУЙНО-КОНВЕКТИВНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОТНО-СКОРОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ
Проведен сравнительный анализ двух структурно отличающихся процессов измерительного преобразования аэрометрических параметров. Дана характеристика основных видов тепловых преобразователей и показана перспективность применения струйно-конвективных преобразователей в системах измерения высотно-скоростных параметров. Предложен вариант конструктивного построения модуля струйно-конвективного преобразователя, учитывающий особенности измеряемых параметров.
Тепловые эффекты (ТЭ) успешно применяются при измерении различных физических величин. Использование этих эффектов в системах измерения параметров газовых потоков очень перспективно благодаря широкому спектру их достоинств, таких как минимальные габариты чувствительных элементов и энергопотребление, высокая чувствительность в диапазоне малых значений кинематических параметров газовых потоков. Однако применение ТЭ в измерительных устройствах различного назначения в настоящее время затруднено ввиду отсутствия детально разработанной классификации измерительных преобразователей на основе этих эффектов, которые в известной литературе принято называть тепловыми преобразователями (ТП).
В работе впервые предлагается новый подход к разработке классификации тепловых преобразователей и входящих в них струйно-конвективных преобразователей, отличающихся характером взаимодействия чувствительных элементов с измеряемой средой и обладающих рядом достоинств по сравнению с функциональными преобразователями аналогичного назначения.
В силу разнообразия механизмов теплообмена, лежащих в основе процесса измерительного преобразования, ТП на основе одного измеренного сигнала позволяют получить информацию о нескольких физических величинах, таких как расход (скорость), а также их плотность, температура, давление, теплопроводность, состав и концентрация газовых потоков.
Все многообразие конвективных тепловых преобразователей (КП) по виду доминирующего в процессе теплообмена эффекта можно разделить на калориметрические и термоанемометрические.
Характерной особенностью калориметрических КП является то, что информационный параметр - тепловой поток - создается за счет автономного нагревательного элемента, и его величина, воспринимаемая термочувствительным элементом, зависит от кинематических параметров потока.
Принципиальное отличие термоанемометрических КП от калориметрических состоит в том, что источник тепла и анемочувствительный элемент (АЧЭ) представляет единую конструкцию, в которой входящие в него элементы имеют тепловую и гальваническую связь. Термоанемометрические КП в зависимо-
сти от режима обтекания можно разделить на свободно и струйно обтекаемые, которые далее в работе названы струйно-конвективными преобразователями (СКП) в силу особенности их обтекания и доминирующего эффекта теплообмена. Отличительная особенность СКП от рассмотренных выше КП состоит в размещении АЧЭ (разогретых электрическим током металлических или полупроводниковых тел) в створе узконаправленной струи воздуха. Характерным в газотермодинамических процессах взаимодействия струи воздуха с АЧЭ является неоднородность структуры скоростного и теплового полей струи потока, что выделяет СКП в самостоятельный класс термо-анемометрических КП. На перспективность этого направления разработки термоанемометрических КП впервые указано в исследованиях Д. И. Агейкина, И. Н. Воробьева, К. В. Кумунжиева, В. А. Ференца, В. М. Солдаткина и других ученых, которые внесли наибольший вклад в их развитие.
Струйно-конвективные преобразователи можно разделить на терморезистивные с прямым подогревом и терморезистивные с косвенным подогревом. В тер-морезистивных термоанемометрах рассеяния АЧЭ выполнен в виде терморезистора, который включается в измерительную схему и непосредственно разогревается измерительным током.
Струйно-конвективный преобразователь (СКП) конструктивно выполнен в виде модуля (см. рисунок), содержащего сопло 1, формирующего струю, которая омывает анемочувствительный элемент 2. Такое конструктивное исполнение, по сравнению с размещением АЧЭ непосредственно в проточном канале измерителя параметров газового потока, характерное для термоанемометрических КП, не только обеспечивает надежное измерение, но и существенно уменьшает зависимость результата измерения от гидродинамической погрешности термоанемометрических КП при их непосредственном размещении в измерительном канале, а также таких преобразователей, как ультразвуковые, оптические и др.
В КГТУ им. А. Н. Туполева в последние годы проводятся исследования и разработки струйно-конвективных преобразователей в качестве преобразователей рода энергии сигнала в многоканальных системах измерения аэрометрических параметров подвижных объектов различного назначения.
Информационно-управляющие системы
fepn
12
а б
Принципы конструктивного построения (а) и общий вид (б) модуля струйно-конвективного преобразователя : 1 - формирующее сопло; 2 - анемочувствительный элемент; 3 - электроды
A. N. Galyautdinova, M. M. Turina, N. A. Porunov Kazan State Technical University named after A. N. Tupolev, Russia, Kazan
ENGINEERING ASPECT OF DEVELOPMENT AND DESIGNING OF JET-CONVECTIVE TRANSDUCER OF HEIGHT-SPEED PARAMETERS MEASURING SYSTEM
The comparative analysis of two structurally excellent processes of measuring transformation of aerometric paramétrés is carried out. Perspectivity of the jet-convective transducer application is shown. Recommendations about their manufacturing and application are formulated.
© Галяутдинова А. Н., Тюрина М. М., Порунов Н. А., 2010
УДК 004.457
О. С. Говорухина
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
СИСТЕМА КАФЕДРАЛЬНОГО ДОКУМЕНТООБОРОТА УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДИСЦИПЛИН
Предлагается решение проблемы автоматизации документооборота учебно-методического комплекса дисциплин (УМКД). Дано описание структуры программного продукта. Приведены итоги тестирования c использованием рабочей программы группы БИС.
В последние годы уделяется много внимания созданию программных продуктов для автоматизации документооборота в крупных предприятиях и учебных заведениях. Однако комплекс работ по автоматизации документооборота не всегда эффективно реали -зуется по причине отсутствия стандартных унифицированных форм и отсутствия своевременных решений по модификации таких программных систем. Предварительный анализ показал, что автоматизация документооборота, связанная с учебно-методической деятельностью, реализуется некоторыми программными системами, но для нашей конкретной области исследования требует определенной доработки. Потому возникла необходимость создания информационной системы, которая бы обеспечивала проектирование документации учебно-методического комплекса дисциплин.
Исходными данными для разработки такой системы являются отчеты в Microsoft Office Word, продиктованные положением Сибирского государственного аэрокосмического университета (СибГАУ) «О рабочей программе дисциплин» от 19.01.2010 №10/1.
Было предложено использовать модульную структуру, состоящую из двух модулей. Модуль работы непосредственно с базой данных обеспечивает выборку, добавление и обновление записей таблиц базы данных, просмотр уже введенных данных. Модуль подготовки отчетов реализовывает просмотр и печать отчетов, а также ОЬЕ-функции связи с офисными приложениями.
Было проведено тестирование созданного программного продукта с использованием рабочей программы по предмету «Информационные сети для групп БИС», направление 230200.62. По результатам тестирования были сделаны следующие выводы: программа имеет интуитивно понятный интерфейс, проста в эксплуатации, работает быстро и стабильно, оптимизирует заполнение полей с помощью справочной информации, группирует их в нужной форме для печатного отчета.
Подобной системы на кафедре информационно-вычислительной техники, как и на других кафедрах СибГАУ, не существовало, потому программный продукт «Система УМКД» возможно будет востребован и в других учебных подразделениях.
