Аналоговое вычислительное устройство для решения температурных задач

327492 ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республиквидетельства М Зависимое 86552/18-2 аявлепо 19,Х 11.1 М. Кл,вки соединением Комитет по делам зобретеиий и аткрцти при Совете Мииистрав СССРиоритет оллетснь М К 681.333(088,8) Опубликовано 26,1.1972. ата опубликования описания 20.111.197 Авторыизобретен Сел езн Сафон, М, Коган и Н. Н. Бровц аявител АНАЛОГОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ЗАДАЧгде Ьт - потеТак как соп ку 1 с точкам/й равны, то следующее ура нциал вротивлен, пмсющдля точвнение:Г,+ Ь вои точке 1, оединяющие то потенциалы У,узло ия,ими киможно записа электроинхождению ений с полинейных чки т элекса тракта,п (1) с уравнеев (охлаждение) Изобретение относится к аналоговым вычислительным машинам, в частности, к электроинтеграторам с Я-сетками и ЯС-сетками.В настоящее время в различных областях науки и техники широко используются аналоговые устройства для решения нелинейных задач в частных производных, в частности нелинейных задач нестационарной теплопроводности.Известные устройства не позволяют учитывать зависимость самих температур сред от процессов теплообменз между средой и омываемыми ею поверхностями. Это обстоятельство имеет очень важное значение, так как при малых расходах среды и интенсивном теплообмене среда может резко изменять свою температуру по мере движения в тракте, например, в тракте паротурбинного блока. Так как количество тепла, отводимое от среды к телу (или наоборот), заранее неизвестно, истинную температуру среды на каждом участке тракта приходится находить путем решения системы линейных уравнений. При моделировании на сеточныхтеграторах эта задача сводится к натетодом последовательных приближмощью вышеназванной системыуравнений для каждой граничной тотромодели, т, е. для каждого участР ивеличины ЛУ = с/с - А Схема предложенного устроиства изображена на чертеже.Процессы протекают в дополнительной цепочке резисторов Я Й:; и Ро-, соединен 5ных треугольником и присоединенных к узловой точке с. Причем резисторы Яявляютсясооственно граничными резисторами, моделирующими граничные условия, а разисторы Л;определяются величиной расхода среды и ееудельной теплоемкостью. При принятых начертеже обозначениях, используя закон Кирхгофа и то обстоятельство, что усилители Ут,соединяющие цепочки резисторов на соседнихучастках, обладают большим входным импедапсом, можно записать:Г Г; У - Ут,327492 Предмет изобретения Составитель Е. Тимохина Техред 3. Тараиенко Корректор А. Васильева Редактор Б. Нанкина Заказ 631/17 Изд,150 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 материала расчетной области и сопутствующее этому охлаждение (подогрев) омывающей среды, которые имеют вид;О1+ 11Д(, - (З) г фг - ф" (4)оОтсюда видно, что уравнения (2) и (3) полностью аналогичны, а подогрев среды с использованием предложенной аналоговой схемы находится с погрешностью:д О - Ц,. %,ист1 ш Эта погрешность тем меньше, чем меньше отношение Яо/Р., т. е, меньше длина участка.В практических расчетах эта погрешность, как правило, пренебрежимо мала.Процессы, протекающие в цепочках резисторов для всех остальных участков, полностью аналогичны рассмотренным выше.Для задания начального потенциала У, на входе в следующий участок в устройстве использован усилитель постоянного тока с коэффициентом усилия, равным единице, за счет чего обеспечивается равенство У =У,", причем благодаря большому входному сопротивлению усилителя распределение токов, протекающих в каждой цепочке резисторов, соединенных треугольником, не зависит от соседних участков. При решении стационарных за дач можно отказаться от усилителя, задаваянапряжение на вход цепочки резисторов каждого участка с делителя напряжения.При решении же нестационарных задач такая схема значительно проще, чем задание на 10 вход последующей цепочки напряжения с помощью функциональных преобразователей, так как последние требуют специальной настройки методом последовательных приближений,20Аналоговое вычислительное устройство длярешения температурных задач, содержащееЯС-сетку, резисторы и усилители постоянноготока, отличающееся тем, что, с целью расши 25 рения класса решаемых задач, в нем в граничные условные точки ЛС-сетки включенысоединенные в треугольник резисторы, причемвершины треугольников, составленные из резисторов, моделирующих граничные условия,Зо и резисторов, моделирующих расход среды иее удельную теплоемкость, соединены черезусилители постоянного тока,