РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО ПРОГРАММНОАППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ПОТОКА В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

А.П. Борисов
DOI: 10.25699/SSSB.2018.24.23175 Download PDF
Аннотация: Исследование аэродинамического потока в свободном пространстве необходимо при расчетах процессов, протекающих, например, в циклонах-сепараторах. Они необходимы для расчета скорости воздушного потока и эффективности очистки воздуха. Поэтому целью работы является разработка программно-аппаратного комплекса для исследования аэродинамических характеристик с применением методов обработки изображений для объекта, движимого воздушным потоком. Для этого был разработан стенд на основе поворотного стола, и установленного на нем вентилятора. Скорость движения воздуха регулируется с помощью частотного преобразователя и определяется с помощью датчика скорости воздушного потока. Поворот стола происходит с помощью сервоприводов. Благодаря этому происходит наклонение воздушного потока, создаваемый вентилятором в двух плоскостях. По собранным в ходе эксперимента данным рассчитываются аэродинамические характеристики. Автоматизированная система для исследования характеристик воздушного потока имеет модульную структуру. В качестве управляющего устройства выступает микроконтроллер Raspberry Pi Model B. Управление сервоприводами происходит при помощи драйвера шагового двигателя L293D. Также разработано серверное и клиентское приложение для управление процессом движения аэродинамического потока. Клиентское приложение для проведения эксперимента и обработки результатов было разработано на кроссплатформенном языке программирования Python. В процессе работы программы вычисляется расстояние, равное высоте витания шарика. Для этой цели в программе используется библиотека компьютерного зрения OpenCV. OpenCV предоставляет оператор обнаружения границ изображения, который называется оператор Кэнни. Также в программе предусмотрена возможность вывода углов поворота платформы, при которых шарик перестаёт держаться в воздушном потоке.
Ключевые слова: OpenCV, аэродинамический поток, Raspberry Pi

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск,
ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
(ответственный секретарь -
Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство