Устройство для моделирования задач теплоили массопереноса

Я йтент "о-", . ч".ска 9библиотека МБ 267199 ОПИи заьеетения Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 21 1 Х.1967 ( 1185452/18-10 Кл. 42 пт 4, 7/48 присоединением заявки ПК б 06 д К 681.333.001,5 (088,8) Комитет по деламизобретений и открыт иоритет Опубликовано 01,1 Ч,1970. БюллетеньДата опубликования описания 28.Ч 11,197 Совете Министров СССР Автор тзобретени Короле аявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ 3 ТЕПЛО- или- МАССОПЕРЕНОСА 2 Г 1) ддав Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.Известны устройства для моделирования задач тепло- или массопереноса, содержащие систему трубок с сообщающимися сосудами.Известные устройства не учитывают при моделировании сплошного строения исследуемой среды, состоящей из огромного числа материальных частиц, и заменяют ее дискретной моделью, составленной из набора конечного числа элементов.Предложенное устройство отличается тем, что в нем в систему сообщающихся сосудов включен герметический корпус со съемными решетчатыми пластинами, образующими геометрический контур исследуемой задачи, внутрь которого засыпается дисперсная среда.Предложенное устройство позволяет, с одной стороны, решать те же задачи, что и современные интеграторы, но более простым, наг лядным и экономичным путем, с другой стороны, оно дает возможность решать задачи, доступные методам современного моделирования или решаемые в грубом приближении, Из них важнейшими являются следующие:а) определение среднего по пространству параметра, меняющегося со временем;б) моделирование процессов переноса, протекающих в неоднородной среде, например, в случае смещения двух или нескольких компонентов с различными теплофизпческими коэффициента ми.На фиг,изображена принципиальная схема устройства, выполненная по схеме модели рования двухмерных задач; на фиг. 2 - то жеустройство, собранное по схеме одномерной задачи; фиг, 3 иллюстрирует в графическом виде работу устройства, выполненного по одномерной схеме; фиг. 4 показывает работу уст- О ройства, собранного по двухмерной схеме.Предлагаемое устройство состоит из герметического корпуса 1, внутри которого помещают съемные решетчатые пластины 2, 3, 4, обрузующие геометрический контур исследуемой 5 задачи. Внутрь контура засыпают дисперснуюсреду б, снаружи корпус 1 соединен при помощи трубок б - 8 сосудами 9 - 11. При заполнении жидкостью перечисленные элементы образуют систему сообщающихся сосудов, раз- О деленных дисперсной средой.Прибор используется следующим образом.Сначала определяют коэффициент потенциалопереноса самой модели, т. е. той дисперсной среды, которая отобрана в качестве моде ли континуума. Для этой цели прибор собирают по схеме, изображенной на фиг. 2, предназначенной для решения одномерных задач типа:Ч (О,т) =(т),(2) Для определения численного значения Д в сосуде 9 задается изменение уровня жидкости Ьр по известному закону, а в сосуде 10 фиксируется воздействие этого изменения Ь, переданное через толщину 6 модели. Например, при использовании метода мгновенного источ- ника т (х, ) = ехр ( -- ) . (3) Коэффициент Д определяют по максимуму кривой Ь о, замеренной по уровню жидкости в сосуде 10 и нанесенной на фиг. Зпри- =О, Ч" (Х ) =Ч"м,кс и =0 (4) д г.При толщине модели Х = б коэффициент переноса равен 0="О где то - координата максимума кривой Ь,о, замеренной из графика фиг, 3.После определения коэффициента Д представляется возможным либо использовать прибор, собранный по одномерной схеме, для решения задач со сложными граничными условиями (2), либо перейти от одномерной схемы к двух- или трехмерной схеме с использованием той же среды, так как в этих случаях в явлениях переноса фигурирует тот же коэффициент Д; дЧ д% дфоп д% (5) где Ч" - потенциал переноса; Д - коэффициент переноса, ему/сек.Роль потенциала переноса играет уровень жидкости в сосуде 9, изменение которого во времени представляет собой аналог граничных условий:Во всех случаях моделирование осуществляется путем подбора соответствующего масш. таба, определяемого из сопоставления двух мер, одна из которых относится к натуре.о = 20 нн з (6) другая - к моделим: Ф 2 м е(8) Предмет изобретения Устройство для моделирования задач тепло- ЗБ или массопереноса, содержащее систему трубок с сообщающимися сосудами, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в нем в систему сообщающихся сосудов включен герметический корпус со 40 съемными решетчатыми пластинами, образующими геометрический контур исследуемой задачи, внутрь которого засыпается дисперсная среда. В случае использования двухмерной модели 15 (фиг. 1) плоская решетка 4 (фиг. 2) заменяется криволинейными решетками 2 и 3, образующими геометрический контур задачи, внутрь которого засыпается дисперсная среда с известным коэффициентом Д, определенным по 20 одномерной модели. Работа с прибором подвухмерной схеме аналогична работе с одномерной. Решением задачи является получение кривой Ь(фиг. 4), характеризующей изменение потенциала Ч на геометрической поверх ности решетчатой пластины 3 плоской задачи(фиг. 1) при задании на геометрической границе среды решетчатой пластины 2 (фиг. 1) определенных условий Ь, (фиг. 4), 267199