Устройство для моделирования лучистого теплообмена

1 Ш 5728 И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Ревлублии(51) М. Кл.2 б 066 7/56 Государственныи комитет Совета Министров СССР(72) Авторы изобретения Мацевитый В, Лоцман 1) Заявител АН Украинской СС Институт проблем инострое И ТОГ 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИТЕПЛООБМЕНА черноты от темлучистом теплорасширениестройства пуобретения являе ных возмокносте Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для решения задач теплопроводности с учетом лучистого теплообмена.Известно устройство для моделирования лучистого теплообмена 1, содержащее модели исследуемых тел, функциональные преобразователи,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для моделирования лучистого теплообмена 21, содержащее Р-сетку, подключенную ко входу первого функционального преобразователя, блок задания граничных условий, выход которого соединен со входом второго функционального преобразователя и с первым входом блока измерения напряжения, выход которого через усилитель подключен к первому входу арифметического блока, выходы первого и второго функциональных преобразователей соединены соответственно со входами сумматора.Недостатком известных устройств является то, что они не учитывают зависимости степени черноты от температуры тел, участвующих в лучистом теплообмене, и содержат электро- механическую следящую систему, обладающую инерционностью и снижающую надежность работы.Целью изтсяфункциональ йу тем учета зависимости степенипературы тел, участвующих вобмене.Это достигается тем, что в предлагаемоеустройство введены блок умножения, блок интегрирования, блок управления и третий функциональный преобразователь, вход которого соединен с выходом Я-сетки, а выход - с первым входом блока умножения, второй вход ко торого подключен к выходу сумматора, выходблока умножения соединен со вторым входом арифметического блока, выход которого через блок интегрирования подключен к первому входу блока управления, второй вход которо го соединен с выходом Я-сетки, выход блокауправления подключен ко второму входу блока измерения напряжения.На чертеже представлена блок-схема устройства для моделирования лучистого тепло обмена.Устройство содержит Л-сетку 1, блок задания граничных условий 2, блок управления 3, блок измерения напряжения 4, усилитель 5 постоянного тока с гальванически разъединенны ми цепями входа и выхода; функциональныепреобразователи 6 - 8, сумматор 9, блокумножения 10, арифметический блок 11, блок интегрирования 12.Лучистый теплообмен, происходящий меж ду теплоизлучающим телом и средой, определяется следующей зависимостью между тепловым потоком и температурами тела и средыЯ, = (Т,) С,(Т - Т)где в(Т) - степень черноты тела,Со - коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела,Т, - температура излучающего тела,Т 2 температура среды.Устройство работает следующим образом.Напряжение граничной точки Р-сетки 1, пропорциональное температуре излучающего тела,и напряжение с выхода блока граничных условий 2, моделирующее температуру среды, поступают на входы функциональных преобразователей 6 и 7, на которых входные сигналывозводятся в четвертую степень.Функциональные преобразователи 6 и 7 соединены через резисторы с сумматором 9, выходное напряжение которого пропорциональное (Т 1 - Т 2 ), подано на второй вход блокаумножения 10. На первый вход блока умножения подано напряжение, пропорциональное зависимости степени черноты от температурыизлучающего тела е (Т), которое формируется функциональным преобразователем 8, подключенным параллельно функциональномупреобразователю 6 к граничной точке Я-сетки 1.Напряжение, снимаемое с блока умножения4 410 и пропорциональное в(Т) (Т - Т 2 ) черезрезистор подано на второй вход арифметического блока 11, первый вход которого соединен с выходом усилителя 5. На вход усилителя5 подано напряжение, снимаемое с блока измерения напряжения 4, первый вход которогоподключен к блоку задания граничных условий 2, а второй вход соединен с выходом блока управления 3. Сигнал рассогласования сарифметического блока 11 поступает на входблока интегрирования 12, выходной сигнал которого подан в качестве управляющего сигнала, на первый вход блока управления 3.Блок управления 3 включен в качестве регулируемого резистора последовательно с блоком измерения напряжения 4 между й-сеткой1 и блоком граничных условий 2.Управляющий сигнал изменяет выходнойсигнал блока управления 3, поступающий навторой вход блока измерения напряжений 4,4до тех пор, пока ток в цепи между Я-сеткой 1 и блоком граничных условий 2 не будет пропорционален первой части уравнения.Таким образом расширяются функциональ ные возможности устройства для решения задач лучистого теплообмена путем учета зависимости степени черноты от температуры тел, участвующих в лучистом теплообмене.10Формул а изобретенияУстройство для моделирования лучистоготеплообмена, содержащее Л-сетку, подключен ную ко входу первого функционального преобразователя, блок задания граничных условий, выход которого соединен со входом второго функционального преобразователя и с первым входом блока измерения напряжения, вы ход которого через усилитель подключен кпервому входу арифметического блока, выходы первого и второго функциональных преобразователей соединены соответственно со входами сумматора, отличающееся тем, что, 25 с целью расширения функциональных возможностей устройства, путем учета зависимости степени черноты от температуры тел, участвующих в лучистом теплообмене, в него введены блок умножения, блок интегрирования, блок 30 управления и третий функциональный преобразователь, вход которого соединен с выходом й-сетки, а выход - с первым входом блока умножения, второй вход которого подключен к выходу сумматора, выход блока умножения 35 соединен со вторым входом арифметическогоблока, выход которого через блок интегрирования подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с выходом Р-сетки, выход блока управления под ключен ко второму входу блока измерения напряжения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе45 1. В. Е. Прокофьев, Электрическое модели.рование температурных полей многослойныхтел при нелинейных граничных условиях, Известия высших учебных заведений, Электромеханика Ме 4, 1973, с. 451 - 456,50 2. Авторское свидетельство СССР Мю 269626,кл. 6 066 7/48, 1970.572811 Составитель И. ДубининаТехред И. Михайлова Редактор Н. Каменская Корректор Л. Денискнна Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1942/14 Изд. Мо 71 Тираж 818 Подписное НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5