Устройство для моделирования тепловых полей

Устройство для моделирования тепловых полей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

И Е 260974

Сова Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое ст авт. свидетельства №

Кл. 42m<, 7/46

Заявлено 15.Х1.1968 (№ 1282529/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 06.1.1970. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 11 VI.1970

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

МПК б 06g

УДК 681.333 (088.8) Автор изобретения

Ю. М. Корякин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известно устройство для моделирования тепловых полей, содержащее сетку, блок периодизации решения, поляризованные реле и индикатор.

Однако оно не позволяет моделировать нелинейные .поля с нелинейностями типа зависимости теплофизических параметров от температуры.

Предложенное устройство отличается тем, что с целью расширения класса решаемых задач в нем каждая ячейка сетки содержит катодный,повторитель, вход которого подключен к узлу сетки, причем ia анодную цепь усилительного каскада катодного повторителя включены обмотки .поляризованных реле, подключающие посредством контактов дополнительные резисторы и .конденсаторы к резисторам и конденсаторам сетки.

На фиг. 1 приведена блок-схема сеточного устройства; на фиг. 2 — электрическая принципиальная схема устройства, изменяющего величины сопротивления и емкости RC-сетки в за|висимости от уровня напряжения iB данном узле.

Устройство для моделирования тепловых полей представляет собой сеточную модель со средней .постоянной времени и включает в себя сетку резисторов 1, конденсаторов 2 с подключенными:в узловые точки разрядными диодами 8, на катоды которых .подается либо запирающее напряжение (в период моделирования), либо нулевой потенциал (в период

|возврата модели в исходное состояние), а также блок, периодизации 4, который управляет работой модели, и электроннолучевой индикатор 5 для наблюдения изменения напряжения во времени в определенной точке сетки.

10 Устройство установки резисторов 6 представляет собой мостовую схему с указателем малого сопротивления (токовая схема) и служит для установки нужных величин резисторов 1. Задание граничных условий осущест15 вляется с .помощью блока задания граничных условий 7.

Устройспво 8 служит для изменения величин сопротивлений и емкостей в данном узле в зависимости от напряжения в этом узле и

20 состоит из сложного катодного повторителя (его вход подключен к узлу сетки) с усилением в цепи обратной связи, собранного на лампах 9 — 11 (см. фиг. 2) и имеющего коэффициент передачи +1, усилительного каскада на

25 лампе 12, в анодную цепь которого включены восемь обмоток поляризованных реле 18. Вторые обмотки реле 14 запптаны через ограничивающие резисторы 15 и потенциометры 16, с помощью которых реле настраиваются на

30 заданное напряжение срабатывания (в данном м е er

«в «а.. «ф»

260974 узле сетки), Четыре реле служат для подключения (отключения) своими контактами 17 дополнительных конденсаторов 18 либо к конденсатору 19, моделирующему начальное значение, либо к выходу катодного повторителя.

Четыре других реле своими .контактами 20 подключают (отключают) к начальному резистору 21 дополнительные резисторы 22.

Исходные зависимости теплоемкости и коэффициента теплопроводности от температуры заменяются ступенчатыми зависимостями, которые реализуются в процессе моделирования путем изменения ступенями величин электрических сопротивлений и емкостей:в каждой ячейке сетки в зависимости от уровня узло вого напряжения этой ячейки.

Устройство работает следующим образом.

Определенные расчетом, величины сопротивлений и емкостей устанавливаются на модели на потенциометрах 21 и 22 и магазинах конденсаторов 18 и 19.

Поляризованные реле И, 14 настраиваются на .нужные уровни срабатывания в соответствии с аппроксимирующими ступенчатыми зависимостями.

В процессе моделирования в за висимости от уровня напряжения в данном узле реле подключают (отключают) соответствующие дополнительные конденсаторы 18 и резисторы 22 к начальным конденсаторам 19 и резисторам

21. При этом дополнительные конденсаторы подключены либо к основному конденсатору, либо к выходу катодного повторителя, с коэффициентом передачи, ра вным +1. Таким ооразом, напряжение на дополнительных конденсаторах всегда равно напряжению в соответствующем узле сетки.

Входное сопротивление катодного повторителя ра вно 30 — 10 ом, так что потребление из

RC-,öåïè ничтожно мало, а потому указанная схема не;вносит дополнительной погрешности в моделирующую цепь.

Постоянная времени заряда (разряда) дополнительных конденсаторов определяется произведением

7 доп: Сдоп1 вых

10 где R,„„— выходное сопротивление катодного повторителя, Так как .величина выходного сопротивления катодных повторителей мала (десятки ом и даже меньше), то постоянная времени на 3—

4 .порядка меньше постоянных времени конденсаторов моделирующей цепи. Таким образом можно считать, что напряжение .на до полнительных конденсаторах всегда pà BHо напря20 жению la соответствующем узле.

Предмет из о бр е те н ия

Устройство для моделирования тепловых полей, содержащее сетку, блок периодизации решения, поляризованные реле и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения класса, решаемых задач, в нем,каждая ячейка

30 сетки содержит,катодный повторитель, вход которого .подключен к узлу сетки, причем в анодную цепь усилительного каскада катодного повторителя включены обмотки поляризованных реле, подключающие посредством контактов дополнительные резисторы и,конденсаторы к резисторам и конденсаторам сетки. (., ат ай

260974

9виг.2

Составитель Е. В. Тимохина

Техред Л. В. Куклина Корректор С. А. Кузовенкова

Редактор Л. А. Утехина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1478j5 Тираж 500 Подписное

ЦНИИП11 Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5