ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Модели для решения нестационарных задач из "Реакционная аппаратура процессов с переменными параметрами" Для решения тепловых задач В. С. Лукьяновым [18] разработаны основные принципы гидравлического моделирования и конструкция гидравлического интегратора. [c.63] К узловым точкам сетки гидравлических сопротивлений подключены сосуды емкостей прямоугольного поперечного сечения площадью 5, 10 и 20 см . В состав емкостей входят стеклянные пьезометры (сечением 0,5 см ), расположенные на задней и передней стенках секции. Таким образом, в зависимости от числа подключенных сосудов суммарная емкость может изменяться в пределах от 0,5 до 36 см . Для изменения площади поперечного сечения сосудов применяют металлические и пластмассовые вкладыши площадью поперечного сечения 0,5 и 2 см , что дает возможность изменять величину емкости в указанных пределах с дискретностью 0,5 см . Границы емкостей могут быть расширены. Так, снижение нижней границы достигается уменьшением поперечного сечения пьезометра, а повышение верхней границы — подключением специальной приставки с сосудами большого поперечного сечения к секции интегратора. [c.64] Цепочки сопротивлений и емкостей объединены в условных секциях по 10 узловых точек в каждой. [c.64] Для задания граничных условий служит специальная установка с подвижным водосливом, которая позволяет задавать нестационарные граничные условия с любым законом изменения уровней в трех различных вариантах. В комплект гидроинтегратора входят установки с плавающими сосудами, которые служат для моделирования условий выделения скрытой теплоты при изменении агрегатного состояния среды. [c.64] Сопоставление уравнений (71) и (72) позволяет сделать заключение, что естественным аналогом температуры в соответствующем блоке модели является напор, аналогом удельного теплового потока — расход проходящей через гидравлическое сопротивление жидкости, аналогом термического сопротивления блока — гидравлическое сопротивление модели. [c.66] Для моделирования внутреннего питания в модели размещены специальные сопротивления (см. рис. 39). [c.66] Гидроинтеграторы широко применяют при моделировании процессов теплообмена [18]. В последнее время появились работы по применению гидроинтеграторов при исследовании процессов теплообмена в химических реакторах. [c.66] В проблемной теплофизической лаборатории Казахского государственного университета им. С. М. Кирова разработан статический электроинтегратор для решения нелинейных уравнений теплопроводности [15]. Статические электроинтеграторы основаны на принципе математического моделирования с помощью электрической схемы исходных уравнений, аппроксимированных конечными разностями. Вследствие того что решение ведется в дискретных пространственно-временных координатах, можно легко учесть различного рода нелинейности, наличие переменных источников, сложные условия на границах области и пр. [c.67] Статические электроинтеграторы состоят из нескольких функциональных дискретных потенциометров высокой разрешающей способности. Отводы от потенциометров выведены на общую коммутационную панель с пространственно совмещенными гнездами. При решении используют счетно-решающий элемент из нескольких омических сопротивлений, соединенных определенным образом в зависимости от типа задачи и выбора конечно-разностной схемы. [c.67] Перед решением на функциональных потенциометрах программируют изменение коэффициентов. После этого решают задачу путем поочередного перемещения счетно-решающего элемента по узловым точкам сетки, моделирующей исследуемую область. Прибор допускает решение в пространстве нескольких измерений при различном делении области на элементы (прямоугольные, шестиугольные, треугольные и др.) в декартовых, цилиндрических и сферических координатах. Число узлов пространственной сетки в зависимости от требуемой точности может быть выбрано любым и не связано с какими-либо изменениями в электрической схеме прибора. [c.67] Интегратор работает в полуавтоматическом режиме, решение выдается в цифровом виде с точностью до третьего знака. [c.67] Решение задачи на сетке Либмана проводят следующим образом I) задают граничные условия и устанавливают нулевые потенциалы на концах временных сопротивлений 2) измеряют потенциалы в узловых точках модели в конце интервала времени т=Дт 3) полученные значения потенциалов переносят на концы соответствующих каждой узловой точке временных сопротивлений 4) измеряют потенциалы в узловых точках модели в конце интервала времени т = 2Ат и т. д. [c.68] По существу этот же принцип был использован в электростатических интеграторах. [c.69] Наиболее совершенная моделирующая машина для решения задач теории поля — универсальная сеточная модель УСМ-1 [44], которая предназначена для исследования процессов, описываемых дифференциальными уравнениями эллиптического и параболического типов, а также некоторых процессов, описываемых уравнениями четвертого порядка. [c.69] В комплект модели входят два блока сетки сопротивлений (по 1458 узловых точек в каждом), выполненных по трехкоординатной схеме. [c.69] В модели УСМ-1 значительно расширена емкостная часть (по сравнению с другими сеточными моделями). Машина снабжена специальными устройствами для задания нестационарных граничных условий и для измерения нестационарных процессов. [c.69] При моделировании процессов широко применяют электронные цифровые вычислительные машины (ЭЦВМ). В большинстве своем модели построены по методу сеток [30]. Применение ЭЦВМ обеспечивает высокую точность решения задач. [c.69] Вернуться к основной статье