Устройство для решения задач тепломассопереноса

Устройство для решения задач тепломассопереноса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ .РЕ1ШШЯ ЗАДАЧ ТЕПЛОМАССОПБРЕНОСА, содержащее по числу иccлeдye я.IX параметров Rсетки , блоки задания.граничных условий и управляемые источники тока, первые вьгооды которых соединены с шиной нулевого потенциала, а вторые ВСКОЮЗКяЯ 4 и ISATHTUsO- -|« Б11БЛЙ1П КА с внутренними узлами R -сеток, граничные узлы которых подключены к выходам блокои задания граничных условий , отличающееся тем, что,, с целью повышения быстродействия , в него введены уравновеитивающие усилители, дополнительные управляемые источники тока и матрица, из масштабных резисторов,каждая строка которой через уравновешивающий усилитель подключена к одноименному столбцу матрицы и управляющему входу соответствующего управляемого источника тока, первые выводы дополнительных управляемых источников тока соединены с шиной нулевого потенциала, а вторые вьгооды СО и .управляющие входы подключены соответственно к одйоименным строкам, CZ матрицы и .внутренним узлам R-сеток.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛМСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9> < У

e1si> О 06 3 7/48

OflNCAHME ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) .365бб51/24-24 (22) 28 ° 1О. 83 (46) 30.05.85. Бюл. Ф 20 (72) В.Г.Иишутин (21) Институт технической теплофизики АН УССР (53) 681.333 (088.8) (56) Авторское .свидетельство СССР

И 290289, кл. G 06 G 7/48, 1968.

Еоздоба Л.А. Электрическое моделирование явлений тепломассопереноса.

И., Энергия, 1972, с. 224 - 227.

3 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕПЕ11ИЯ ЗАДАЧ ТЕПЛОИАССОПЕРЕНОСА, содержащее по числу исследуемых параметров k сетки, блоки задания. граничных условий и управляемые источники тока, первые выводы которых соединены с щиной нух евого потенциала, а вторые. с внутренними узлами R --сеток, граничные узлы которых подключены к выходам блоков задания граничных условий, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что „ с целью повьппения быстродействия в него введены уравновещивающие усилители, дополнительные управляемые источники тока и матрица. из п ки масщтабных резисторов, каждая строка которой через уравновешивающий усилитель подключена к одноименному столбцу матрицы и управляющему входу соответствующего управляемого источника. тока, первые выводы дополнительных управляемых источников тока соединены с шиной ну.левого потенциала, а вторые выводы н .управляющие входы подключены соответственно к одноименным строкам. матрицы и .внутренним узлам R -сеток.

1159041 т т (OI

t °

T -T(6) 2 цт,)

f (T) g („) Т -T(0) и !( ((((o)

1 (.(U (o)

2 2

f„(è„) u -U«I

1«)« (2 1Д

412

21, (о)

f ((Lo) ) Ф U где

Г (V,1

21 г

F(V) =

Vi

50

Изобретение относится к вычисли« тельной технике и может быть использовано в гибридных вычислительных системах для решения теплофизических задач. 5

Цель изобретения состоит в повы- . шении быстродействия решения задач . тепломассопереноса..

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устрой- 10 ства.

Устройство содержит R -сетки 1 по числу исследуемых параметров, блоки 2 задания граничных условий (ГУ, (ГУ), управляемые источники 3 тока, 15 уравновешивающие усилители 4, допол« нительные управляемые источники 5 тока и матрицу 6 иэ )) )г масштабных резисторов.

Устройство работает следующим об- 20 разом.

В начальный момент времени в граничные узлы R-сеток 1 задаются потен« циалы, соответствующие граничным ус-. ловиям задачи, во внутренние узлы 25 1 -сеток 1 через управляемые источники 3 тока вводятся величины токов, определяемые величиной управляющих напряжений на выходах уравновешивающих усилителей 4. С внутренних З0 узлов R -сеток 1 напряжения подаются на управляющие входы управляемых источников тока 5, токи которых вводятся в соответствующие строки матрицы 6, и на входы уравновешивающих усилителей 4.

Дальнейшую работу устройства рассмотрим применительно к двухкомпонентной задаче тепломассопереноса, когда искомыми величинами являются 40 твмпература Т и масса 0 .

Управляемые источники .тока 3 5 настраиваются таким образом, чтобы величины токов, регулируемые напряжениями V Ф, Т, О, соответственно были равны (о) (о)

Здесь векторы Т и () означают начальные значения температуры Т и массы и в начальный момент времени 1 = о.

Тогда по методу узловых напряжений электрическая схема устройства при условиях (.1) в установившемся режиме Ц= )}, = 0) описывается системой уравнений

L - матрица размерности Я)(Ф, a)2проксимирующая оператор Лапласа Р2, - диагональные к матрицы размерности /N «Л/, ГУ - граничные условия задачи. тепломассопереноса.

Исключая иэ выражения (2) векторы U и Мl, получаем т т(0) А ) )(),10 Т

11 1 1).

1 — --г--- 1

u u«) д 4 о,(„U

21 22 (3)

)(А Гу

111 12 (А это и есть система уравнений, по лучаемая иэ двумерной задачи тепломассопереноса раэностным методом

ДЛЯ 1 =. О+

F„(v„) ат

Э(55

F(W) =

FÄ(WÄ) С,(V/„}

F (e,)

CI 1С(1 л% 12

- -Г--1

21 1 22 т(,) = T () () =

Гу},=Ю„1т), ГЧ},=

721 О

1 — -—

О 1(12

U io)

I г

3 1,159041 4

Решение задачи на первом времен- Заметим, что. система уравнений (3) ном интервале получают во внутрен-, 1 аппроксимирует задачу тепломассопених узлах К -сеток 1. Чтобы получить реноса (4) для случая, когда в ней решение в следующий момент времени отсутствуют внутренние источники =, + aF = „ + 2ь,, где вС- 5 (стоки) тепла и массы. Если они есть, приращение времени, в выражении (1) то в уравнениях (2). и (3) появляются и в ГУ векторы Т, U надо заменить дополнительные плени в правой части, .на полученные значения температуры Т которые моделируются дополнительнЫ» и массы Ц на предыдущем шаге, Далее ми jêîìëåíñèðóþùèìè) источниками поступают аналогично. 10 токе.

Составитель А.Шеренков

Редактор Л,Алексеенко Техред А.Кикемезей Корректор М.Розман

Заказ 3591/50. . Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4