Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)

10. szám - Bedeus Károly: Elektromos analógiás berendezések alkalmazása a hidraulikában

Bedeus K.: Elektromos analógiás berendezések Hidrológiai Közlöny 1965. 10. sz. 467 dődik. A kezdeti feltételeknek megfelelő feszültségeket e rövidre záró kontaktusok közé kell kapcsolni. Az előzőekből világosan látható, hogy aránylag egyszerű eszközökkel igen fáradságos feladatok könnyen és gyorsan megoldhatók. 3. Elektromos analógiás berendezések alkalmazási lehetőségei a hidraulikában Fejtegetésünk terjedelme korlátozott, így az egyes hidraulikai feladatok megoldását részletesen nem tárgyalhatjuk, meg kell elégednünk a lehetőségek egyszerű felsorolásával. E tárgyra vonatkozólag a VITUKI bőséges szakirodalmat gyűjtött és így az érdeklődőknek módjukban áll az egyes probémák tüzetes tanulmányozása. A főbb alkalmazási lehetőségek a következők: Szivárgási feladatok modellezése, szabadfelszínű szivárgások, határolt felszínű szivárgások, kútba irányuló szivárgások, szivárgás töltésen át, szivárgás folyómederből és tározómedencéből, szivárgás szádfalak alatt, szivárgás talajvíz süllyesztőknél, szivárgás vülgyzárógátak alatt. Aramlásleválás vizsgálatok: Úszótestek körül, gáttáblák alatt, csatornazsilipeken, fenéklépcsőkön, szelepekben, fúvókákban stb. Átbukó víz vizsgálatok: Gátkoronák fölött, zsiliptáblák fölött. Csőhálózatok nyomás és vízhozam vizsgálatai. Hidraulikai alapegyenletek numerikus megoldásai: Laplace-egyeníet, Poisson-egyenlet, Euleregyenlet, Navier—Stokes-egyenlet, Van der Polegyenlet, Hill-egyenlet, Mathieu-egyenlet. A felsorolt alkalmazási lehetőségek sora nem teljes, mert azokat gyakorlatilag még nem mind dolgozták ki, másrészről mert a felkutatott külföldi szakirodalomnak csak egy részét sikerült megszereznünk. Ennek ellenére megállapítható, hogy az analógiás berendezések a hidraulikai feladatok jelentős részének megoldására alkalmasak. 4. Befejezés Az elektromos analógiás berendezések megtervezése e nem könnyű szakma teljes ismeretét igényli. így a berendezéseket általában e tárgyban jártassággal rendelkező elektromérnökök tervezik. A berendezések a matematika nyelvére hallgatnak és e nyelven is beszélnek, így mind a gépek tervezéséhez, mind a feladatok megoldásához a gyakorlati matematikában való teljes jártasság szükséges, ami mérnököknél — tekintve, hogy szakmájuk nem a matematika — elég ritka. Azokban az országokban, ahol ezeket a berendezéseket már használják, általában azt agyakorlatot követik, hogy a szakmérnök —nálunk vizes mérnök — és az analógiás elektromérnök közé összekötőként matematikust, sőt esetleg fizikust is helyeznek. A szakmérnök a matematikus segítségével a megoldandó feladatot a matematika, majd az analógiás elektromérnök ugyancsak a matematikus segítségével ezt az elektrotechnika nyelvére fordítja. A számító berendezések és modellek kezelése általában különösebb matematikai vagy elektrotechnikai felkészültséget nem kíván. Még segéderőre sincs szükség, mert a modell „átépítése" 1. kép. Ellenállás-kondenzátor-láncos elektromos modell. Tervezte és készítette a VITUKI Műszerfejlesztési Osztálya Puc. 9. dMKmputecKuü MoöeAb c iieribio conpomue/ienuü u KOHÖemamopoe* Abb. 9. Elektrisches Modell mit Widerstands-Kondensator-Kette (Entworfen und angefertigt in der Instrumentenentwicklungs- Abteilung des F orschungsinstituts für Wasserwirtschaft VIT U KI) gyakorlatilag kapcsolók, dugaszolok és gombok elfordításából áll, amit percek alatt a gép használója maga elvégezhet. Az eddigiekből látható, hogy elektromos analógiás berendezések megépítése főleg ott jár jelentős eredménnyel, ahol sok változat gyors vizsgálata szükséges. Ilyen esetekben a berendezés nemcsak azt a közvetlen hasznot nyújtja, hogy az egyes változatok elképzelhetetlenül gyorsan —- perceken belül — megvizsgálhatók, de éppen ebből eredőleg a változatok száma könnyűszerrel nagyságrendekkel emelhető, ami lehetővé teszi azt, hogy a feladat optimális megoldását megtalálhassuk, azaz jelentős közvetett haszonnal is jár. Az előbbieken kívül módot nyújt arra is, hogy a kísérletező közvetlen vizuális kapcsolatot teremtsen a vizsgálandó feladatokkal, amenynyiben a paramétereket, határ- és kezdeti feltételeket is egyszerűen és gyorsan megváltoztathatja, és ezeknek hatását a regisztráló berendezésen vagy oszcilloszkópon közvetlenül szemlélheti. Végül, de nem utolsó sorban említjük meg azt a nagyjelentőségű tényt, hogy e berendezések használatával módunkban áll analitikailag meg nem oldható differenciálegyenleteket gyorsan megoldani, azaz számításainkat — az empíria mellőzésével — közvetlenül fizikai alapokból kiinduló differenciálegyenletek numerikus megoldásával végezhetjük. A Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet V. Főosztályának clcktrolaboratóriuma, illetőleg Műszerfejlesztési Osztálya már megépített két elektromos analógiás számítóberendezést. Mindkettő RC-láncos (1. kép), illetőleg RC-hálózatos (2. kép) berendezés. Alkalmasak Laplace-Poisson és Fourier differenciálegyenletek megoldására, illetőleg ilyen differenciálegyenletek szerint le-