Устройство для моделирования лучистого теплообмена

269626 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(088,8) ПриоритетОпубликовано 17.1 т.1970, Бюллетень15Дата опубликования описания 7 Л 111,1970 Комитет оо делам иаооретений н открытий ори Совете Министров СССРАвторыизобретения Ю, М, Мацевитый и С. И. Червонный Харьковский политехнический институт им, ЛенинаЗаявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЛУЧИСТОГО ТЕПЛООБМЕНА(2) Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.Известно устройство для моделирования лучистого теплообмена, содержащее модели исследуемых тел, функциональные преобразователи, сумматор, усилитель постоянного тока и сервопривод с регулируемым резистором.Предложенное устройство отличается тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в нем между граничными точками моделей исследуемых тел включен резистор, регулируемый двигателем сервопривода, усилитель мощности которого соединен с выходом сумматора; причем входы сумматора соединены каждый через функциональный преобразователь с граничными точками моделей исследуемых тел, а также с выходом усилителя постоянного тока, на вход которого включен резистор, соединенный последовательно с регулируемым резистором сервопривода.Лучистый теплообмен, как известно, происходит между двумя телами с разной температурой или между средой и телом и определяется сложной зависимостью между тепловым потоком и температурами тел, которую можно записать как д - приведенная степень черноты сис.темы;С - приведенный коэффициент лученспускания.При решении задачи сложного теплообмена между телом и средой часто пренебрегают лучеиспусканием плп находят суммарный коэффициент теплообмена: а =а,+ад10где: а, - коэффициент теплоотдачи путемконвекции;а - коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием.15 Последний условно определяется, какад - дС 10Т - Т 4(4)где: е - степень черноты тела;20 Со - коэффициент лучеиспусканпяабсолютно черного тела;Т и Т. - температура исследуемых тел,Предложенное устройство предполагает автономный подход при рассмотрении конвек тивного и лучистого теплообмена, Прп этомконвективный теплообмен может быть заданобычным способом, как это делается Я- иЯС-сетках, когда термическое сопротивлениемоделируется при помощи резисторов (в слу чае линейной задачи) или когда тепловой по269626 Подписное Заказ 2074/8 Тираж 480 Типография, и р. Сапуноаа, 2 ток задается током при помощи специальных блоков граничных условий (нелинейная задача).Устройство задает тепловой поток лучеис.-.усканием в виде тока, пропорционального правой части уравнения, причем задача решается в один прием без привлечения метода последовательных приближений.На чертеже представлена схема устройства, где: 1, 2 - блоки пассивных моделей; 3 - регулируемый резистор; 4 - измерительный резистор с установкой коэффициента К; б - усилитель постоянного тока с гальванически разъединенными цепями входа и выхода; б, 7 - функциональные преобразователи; 8 - усилитель мощности сервопривода; 9 - двигатель сервопривода; 10 - сумматор.Предложенное устройство состоит из регулируемого резистора 3, включенного между блоками пассивных моделей 1 и 2, на которых моделируются температурные поля в излучающем и воспринимающем излучение телах.Граничные точки моделей соединены со входами функциональных преобразователей б и 7, на которых входные сигналы возводятся в четвертую степень. В качестве таких функциональных преобразователей могут быть применены, например, два последовательно соединенных аналоговых квадратора от любой аналоговой вычислительной машины со входными повторителями, повышающими входное сопротивление преобразователей.Функциональные преобразователи б и 7 соединены с сумматором 10, вход которого соединен также с выходом усилителя б. На вход усилителя б подается напряжение, снимаемое с измерительного резистора 4, включенного последовательно с резистором 3, Усилитель б представляет собой усилитель постоянного тока с разделением по постоянному току входных и выходных цепей за счет модуляции и демодуляции.Регулировка резистора 3, который представляет собой многовитковое проволочное переменное сопротивление из комплекта АВМ типа ЭМУ, осуществляется при помощи двигателя сервопривода 9, усилитель мощности 8 которого связан с выходом сумматора 10.5 В качестве усилителя 8 может быть применено простое поляризованное реле. При необходимости повышения коэффициента усиления перед реле ставится усилитель постоянного тока с двухтактным выходом.10 Двигатель сервопривода 9 представляет собой электродвигатель с постоянным магнитом в статоре.Устройство работает следующим образом.Потенциалы граничных точек моделей 1 и 2 15 преобразуются на функциональных преобразователях б и 7 и подаются на вход сумматора 10, куда также подается напряжение, снятое с измерительного резистора 4. Выходной сигнал сумматора 10 является входным для усилите ля 8, который управляет двигателем сервопривода 9, связанным механически с регулируемым резистором 3, Изменение сопротивления резистора 3 происходит до тех пор, пока ток в цепи между моделями 1 и 2 не будет пропор ционален правой части уравнения (1),Предмет изобретенияУстройство для моделирования лучистоготеплообмена, содержашее модели исследуеЗ 0 мых тел, функциональные преобразователи,сумматор, усилитель постоянного тока и сервопривод с регулируемым резистором, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в нем между граничными З 5 точками моделей исследуемых тел включенрезистор, регулируемый двигателем сервопривода, усилитель мощности которого соединен с выходом сумматора; причем входы сумматора соединены каждый через функциональный 40 преобразователь с граничными точками моделей исследуемых тел, а также с выходом усилителя постоянного тока, на вход которого включен резистор, соединенный последовательно с регулируемым резистором сервопри вода,