Метод электрогидравлических аналогий — метод анализа гидравлических схем, гидромашин и гидрооборудования, основанный на систематическом перенесении теории электрических схем в гидродинамику.
При этом уравнения, связывающие электрические параметры, переходят в соответствующие, всегда выполняющиеся в акустике соотношения, на основе которых можно составлять гидродинамические цепи и анализировать их теми же методами, что и электрические цепи.
Дифференциальные уравнения, описывающие взаимозависимость электрических параметров в длинной линии с распределенными параметрами в пренебрежении утечками через изоляцию имеют вид:
где
— напряжение; — сила тока; , , — соответственно индуктивность участка цепи, активное сопротивление и ёмкость; — время; — координата.
Система уравнений для потока жидкости в трубе имеет похожий вид:
где — объёмный расход; — площадь поперечного сечения трубы; — давление; — скорость звука; — плотность жидкости; — параметр трения.
Уравнения для длинной электрической линии и для трубы с потоком жидкости идентичны, а их физические величины подобны друг другу:
Трубопроводная линия Давление p Расход Q Электрическая линия Напряжение U Сила тока I Активное сопротивление R Ёмкость C Индуктивность L
Метод электрогидравлических аналогий получил широкое распространение во второй половине 20-го века, хотя существовал и раньше.
Аналогии линейных элементов Резистор(сопротивление) представляется в виде резкого сужения трубы или решетки, плотность ячеек которой аналогична сопротивлению.
Конденсатор(емкость) - это гибкая растяжимая упругая мембрана, перекрывающая трубу. Энергия заряда, накопленная конденсатором - аналогична энергии, накопленной мембраной при растяжении.
Катушка(индуктивность) аналогична тяжелому барабану с лопастями, раскручиваемому потоком. Энергия магнитного поля катушки эквивалентна кинетической энергии, запасенной во вращении барабана.
Ссылки Метод электрогидравлических аналогий (youtube)
Литература Гладких П. А., Хачатурян С. А. Предупреждение и устранение колебаний нагнетательных установок. М.: «Машиностроение», 1984. . Залманзон Л. А. Теория элементов пневмоники. -М.: Наука ,1969.- 177 с. Попов Д. Н. Нестационарные гидромеханические процессы.- М.: Машиностроение, 1982.-239с.
Категория:Гидродинамика