402887

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Со 1 иалистицеских РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Фъ.,Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 03.7.1972 ( 1783370/18-24) с присоединением заявкиПриоритет Государственный комитет Совета 1 иинистров СССР па делам изобретений и открытийОпубликовано 19.Х.1973. Бюллетень42Дата опубликования описания 26.111.1974 УДК 681.333(088.8) Авторизобретения В, Е, Прокофьев Заявитель Харьковский ордена Ленина политехнический институт имени В. И. ЛенинаУСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОНТАКТНОГО ТЕПЛООБМЕНАИзобретение относитс 51 к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для использования ца аналоговых математических машинах (АММ) как на вновь разрабатываемых, так и ца существующих.Применение предлагаемого устройства позволяет решать ца АММ с непрерывным течением процесса ЯС-сетка) в нелинейной постановке цестациоцарцу 1 о задачу теплопроводности для системы тел, находящихся в контакте. Известно устройство, предназначенное для решения рассматриваемой задачи. Однако это устройство оцень громоздко и трудно реализуемо на АММ, так как содержит след;.щ 1 ш привод с регулируемым сопротивлением, два нелинейных преобразователя и усилитель. Это устройство целесообразно использова 1 ь при решении нелинейных контактных задач стационарной теплопроводности ца ЛС-сетках при единичном числе контактирующих точек. В случае решения цестационарных задач ца РС-сетках указапцо: устройство использовано быть не может ввнд наличия электромехацпческцх ццерцио 1 ццях элементов.Целью изобретения является устранение указанных недостатков и упрощение схемы, заключа 1 ощееся в разработке безынерциоцпого устройства, позвол 5 цощего решать нелинейные задачи ко 1 пактцого теплообмена с учетом тепловой проводимости контакта на ЛС-сетках и нелинейных моделях для реше цця нестационарцых задач. Поставленная цель достигается за счет использоваш 1 я в предлагаемом устройстве для моделироваци.1 ко 1 гтактного теплообмеца че тырехплечевого моста, в одно из плеч которого включен полевой триод, величина проводимости которого определяет величину источни,а напряжецп 51, Гел 10 чаемого между контактирующими граничными точками двух моделей 15 и зависимого ог свойств моделируемых тел ипх температурного режима. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства,20 Б состав устройства входят первая модельсетка 1, вторая модель-сетка 2, дифференциальцьш усилитель 3 постоянного тока, полевой транзистор 4, резисторы 5, источник 6 питания, нелинейный преобразователь 7 и блок 25 8 моделирования контактной проводимости.Модели-сетки 1 и 2 предназц"чецы соответственно дл.1 :1 оделпрования нестациоцарцых темпе 1 ату 1 ных по,1 ей контактР 1 р, ез 1 ых 11 ри этом потенциалы узловых точек модели сетки 1 пропорциоцальшя переменной Р, а по(2) Предмет изобретения Составитель Е, Тимохина Тсхрсд Т. Г%иронова Корректор Е. Михеева Редактор Е. Семанова Заказ 524,11 Изл. Ы 2067 Тираж б 47 По.тписнос ЦНИИПИ Государственного комитста Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий Москва, )К-З 5, Раушская наб., д. 4,5Типография, пр. Сапунова, 2 тенциалы узловых точек модели-сетки 2 - переменной Ф интегральных преобразований: где ), и Хв - значения коэффициентов теплопроводности контактируемых тел,Выходное напряжение дифференциального усилителя 3 подается па затвор транзистора 4. Транзистор вместе с резисторами 5 представляет собой четырехплечий мост, в диагональ которого включен источник 6.Вершины другой диагонали моста соединены, с одной стороны, с контактирующей грапичной точкой модели-сетки 1 и одним из входов усилителя 3, а, с другой стороны - со входом преобразователя 7 и с контактирующей граничной точкой второй модели-сетки 2.Нелинейньн 1 преобразователь 7 предназначен для преобразования входного напряжения Ег, пропорционального переменной Р, в напряжение Уф, пропорциональное переменной Ф в соответствие с зависимостью Ф=1(Р),Устройство работает следующим образом.Транзистор 4 вместе с резисторами 5 представляет собой мост, питаемый источником 6. Если сопротивление перехода сток-исток транзистора 4 равно резисторам 5, то мост сбалансирован, и дополнительная эквивалепп 1 ая э.д,с., включенная между двумя моделями, равна нул 1 о. В зависимости от режима работы транзистора в широких пределах изменяется величина этой э.д.с., а также полярность, что необходимо для реализации граничного условия равенства потоков тепла соприкасающихся поверхностей тел,За счет того, что система замкнута, напряжение па затворе транзистора 4 относительно истока всегда будет таким, чтобы входные напряжения усилителя 3 были равны, что соответствует реализации в системе нелинейных граничных условий четвертого рода.Следует отметить, что использование моставместе с источником б необходимо в общем случае грапичных условий, поскольку в резуль 1 ате интегральных преобразований возможен вариант, когда ток должен течь от точек с меньшим потенциалом к точке с большим потенциалом. Если заведомо известно, что направление тока таково, что можно обойтись без включения в схему источника э.д,с. противоположного знака, то предлагаемое устройство может быть существенно упрощено. В этом случае из него исключаются резисторы 5 и источник б, а сток транзистора 4 подключает ся непосредстве 1 шо ко входу усилителя 7. 25 Устройство для моделирования контактноготеплообмена, содержащее модели-сетки и нелинейный преобразователь, отлича 1 ощееся тем, что, с целью упрощения устройства и увеличения быстродействия его работы, оно соЗ 0 держит дифференциальный усилитель, одиниз входов которого соединен с нелинейным преобразователем, блок моделирования кон 1 актной проводимости, соединевный входом с первой моделью-сеткой, и мостовую схему, в 35 одно пз плечей которой включен полевой транзистор, база которого соединена с выходом дифференциального усилителя, ко второму входу которого подключена мостовая схема и первая модель-сетка, причем выход блока мо дслировапия контактной проводимости соедипсн с мостовой схемой и нелинейным преобразователем.