Способ моделирования потенциальных полей в твердых средах

Способ моделирования потенциальных полей в твердых средах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е l ггг! 514325

Сава Советскик

Соцнаднсткнсскнк

Ресяублт!н

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.09.73 (21) 1957281/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опублггковано 15.05.76. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 22.06.76 (51) М. Кл,"- 6 09В 23, 18

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изабретений и открытий (53) УДК 001 57 53 05 (088,8) (72) Авторы и 3 о о 13 ет е н г! я

Л. А. Бричкин и А. П. Зенков

Казахский политехнический институт им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ

ПОЛЕЙ В ТВЕРДЫХ СРЕДАХ

Изобретение относится к области технической физики.

Известны способы моделирования потенциальных полей в газообразных средах, при которых в исследуемую среду помещают вибрирующий заряженный зонд с постоянным tlo величине и знаку зарядом и измеряют наведенные в среде заряды и токи (1).

Эти способы не позволяют моделировать потенциальные поля в твердых средах.

Наиболее близким техническим решением является способ моделирования потенциальных полей в твердых средах, при котором на поверхность среды с известными электрофизическими свойствами наносят источники электрического потенциала, например с помощью металлических шин (2).

Недостаток этого способа заключается в том, что он не позволяет моделировать процессы тепло- и массопереноса, Целью изооретения является обеспечение возможности моделирования процессов теплои массопереноса.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу электрические заряды наносят с заданным начальным и граничным распределениями, на срсду, у которой распределение коэффициента диффузии для электрических зарядов соответствует распределению коэффициента теплопроводности исследуемой среды и по распределению электрического потенциала судят о процессе тепло- и массопереноса.

Сущность способа поясняется на примере моделирования температурного поля, возникающего в тонкой пзотропной прямоугольной пластинс от воздействия 12 непрерывно действующих источников, равномерно распределенных по одной стороне пластины.

Для получения распределения температуры в пг точках на противоположной стороне пластины выбирают среду. например пленочный полупроводниковый материал, которых

15 характеризуется известной скоростью растекания поверхностных электрических зарядов, пропорциональной скорости распространения тепла в материале исследуемой пластины, На выбранной среде задают граничные условия в

20 соответствии с областью моделирования (прямоугольная пластина) путем непрерывного нанесения зарядов, например. коронирующими электродами, расположенными в соответствии с распределением тепловых источников.

25 Далее производят считывание зарядов с использованием явления электростатической индукции, например, прп помощи динамических конденсаторов, количество которых соответствует числу точек искомого распределения

30 температур.

514325

Форм ла изобретения

Составитель В. Фетина

Текред М. Семенов

Корректор T. Добровольская

Редактор И. Шибина

Заказ 1356/4 Изд М 1368 Гираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии! 13035, Москва, 3(-35, Ра лшская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Описываемый способ позволяет расширить область применения, в частности, при моделировании потенциальных полей в анизотропных средах. Например, использование среды, состоящей из различных компонентов с заданными электрофизическими свойствами, позволяет моделировать кусочно-однородные потенциальные поля.

Успехи в создании технологии изготовления полупроводниковых органических материалов с заданной неоднородностью электрофизических свойств расширяют возможности моделирования и исследования потенциальных полей.

Способ позволяет оперативно с высоким бысродействием, например с использованием

ЭЦВМ, реализовать программное управление заданием граничных и начальных распределений зарядов, соответствующих заданному распределению источников в исследуемой области, и производить пространственно-временную коммутацию считывания распределения зарядов. для автоматизации моделирования потенциальных полей.

Способ моделирования потенциальных полей в твердых средах путем нанесения на поверхность среды с известными электрофизическими свойствами источников электрического потенциала, например электронов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью моделирования процессов тепло- и массопереноса, элек10 трические заряды наносят с заданным начальным и граничным распределениями на среду, у которой распределение коэффициента диффузии для электрических зарядов соответствует распределению коэффициента теплопро15 водности исследуемой среды и по распределению электрического потенциала судят о процессе тепло- и массопереноса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

20 1. Г. М. Герштейн «Моделирование полей методом электростатической индукции», изд. «Наука», Москва, 1970 г.

2. Г. Я. Рязанов «Опыты и моделирование при изучении электромагнитного поля», Мо

25 сква, 1966 г., стр. 62.