Устройство для моделирования процесса теплопередачи в теплообменном аппарате

гь,1 фзну,иИ 3.ц;-; /, г,4О 1;и, Ябиблкотен=.- л.,т О СА ИЕ ц 1661568 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 27.10.77 (2 с присоединением заявки(23) Приоритет -7230/18 М. Кл. 06 б "/56 осударственный камктет СССР ва делам изобретений и открытийописания 15.05 Еременко, 1 О.П. А. Соколо 72) Авторы изобретения Иванов, А. С. Г. М. Файк 1) Заявител УСТРОИСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССАПЛОПЕРЕДАЧИ В ТЕПЛООБМЕННОМ АППАРАТЕ 2 Изобретение относится к области аналоговой вычислительной технике н может быть использовано для моделирования процесса передачи тепла от греюгцего теплоносителя через теплопередаюшую стенку к нагреваемому потоку в теплообмеццых аппаратах, в частцости процесса теплообмеца в теплоэнергетических агрегатах судовых энергетических установок.Известно устройство лля моделирования процесса теплоперсдачи в теплообменном аппарате, содержащее последовательно соединенные КС-звенья 111. Однако это устройство обеспечивает точное моделирование процесса передачи тепла от греющего теплоносителя через теплопсрелающую стенку к нагревательному потоку лишь для теплообменных аппаратов, в которых имеет место идеальное перемешивание потоков в объемах, и, следовательно, значение температуры каждой среды одинаково по всей поверхности теплообмена.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, которое, как и данное устройство, выполнено в виде и последовательно включенных моделирующих блоков, каждый из которых содержит четыре масштабных операционных усилителя, Т-образный КС-четырехполюсник и переменные конденсаторы 21. Моделирующие блоки содержат по два Т-образным КС-четырехполюсника и резисторы.Олнако это устройство сложно, а точность его работы нелостаточна.Целью изобретения является упрощецие устройства и повышение точности его работы.Эта цель достигается тем, что в каждом моделирующем блоке входы двух масштабных операционных усилителей являются его входами, а их выхолы подключены к соответствующим водам Т-образного КС-четь 1- рехполюсцика и к первым входам лвух других соответствующих масштабных операционных усилителей, выходы которых являются выходами моделирующего блока, а вторые входы подсоединены к выходу Т-образного КС-четырехполюсника, а переменные конденсаторы включены параллельно резисторам обратной связи каждого масштаба операционного усилителя.Схема устройства для моделирования процесса теплопередачи 8 теплообменном аппарате приведена на чертежеУстроиство содержит моделирующие оло. ки 11 - Ъ.Моделирующие блокисодержат масштабные операционные усилители 2 - 5 и Т-образный КС-четырехполюсник 6.Устройство работает следующим обра зом.При изменении значений выходных тем. ператур греющего теплоносителя ) нли нагреваемого потока (Чо) изменяются соответствующие величины входных напряжений )и Цг .На КС-схемах с включенны мн в них усилителями 2 н 3 осуществляетс имитация движения частнц потоков по пер вой половине длины участка разбиения теплообменного аппарата Выходные сигналы усилителей 2 и 3 подаются на входы Ксчетырехполюсннка 6, электрический выходной. сигнал которого имитирует температу. ру стенки не участке разбиения аппарата. Одновременно выходные сигналы усилителей 2 и 3 подаются на соответствующие выходные усилители 4 и 5, к которым также приведен выходной сигнал КС-четырехполюс ника 6. Выходные сигналы усилителей 4 и 5 имитируют температуры соответственно греющего теплоносителя и нагреваемого потока иа выходе участка разГпения и являются входными сигналами последующего звена цепочечной схемы устройства для моделироваиия. При этом все последующие звенья схемы работают аналогично, а выходные электрические сигналы 0 и (.) упоследиего моделирующего блока ичитируют изменения температур греющего теплоносителя и нагревательного потока (1 п и Ч) на выходе из теплообменного аппарата.Прн изменениях значений скоростей гре.ющего теплоносителя и нагреваемого соответственно осуществляется изменение величин переменных сопротивлений К 1 и К и переменных электрических емкостей С 1 и Са, которые приводят к переходным процессам в электрических цепях звеньев схемы данного устройства, й, следовательно, к изменению выходных напряжений, имитирующих температуры гревшего теплоносителя и нагреваемого потока на выходе из теплообменного аппарата.Изменение длины зоны теплообмена, а следовательно, длин участков разбиения, имитируется путем измерения величин переменных сопротивлений К - К 1 р в электри. ческой емкости КС-четырехполюсника 6. Врс ультате изменяются температуры потоков на выходе из теплообменного аппарата.При исключении из схемы устройства усилителей 4 и 5 и задания величины напряжения на входе в КС.четырехполюсннк 6, имитирующего температуру греющего тепло. носителя, получается схема устройства для моделирования процесса теплопередачи в теплообменном аппарате с постоянной температурой греющего теплоносителя.При дальнейшем исключении из схемы устройства входного сопротивления К 1 и задания величины входного тока 1, который имитирует тепловой поток, подводи мый к сФенке, получается схема устройства для моделирования процесса теплойередачи и теплообменном аппарате с независимым под. фдом тепла,ФО формула изобретения Устройство для моделирования процесса теплопередачн в теплообменном аппарате, выполненное в виде и последовательновключенных моделирующих блоков, каждыйиз которых содержит четыре масштабныхоперационных уснлятеля. Т-образный КС-четырехполюсник и переменные конденсаторйотличающееся тем, что, с целью упрощенияустройства и повышения точности его работы, в каждом моделируюгцем блоке входыЗО двух масштабных операционных усилителейявляются его входами, а их выходы подключены к соответствующим входам Т-образного КС-четырехполюсника и к первымвходам двух других соответствующих мас.штабных операционных усилителей, выходыкоторых являются выходами моделирующего блока, а вторые входы подсоединены квыходу Т-образного КС-четырехполюсника,а переменные конденсатбры включены параллельно резисторам обратной связи каждогов масштабного операционного усилителя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Сборник Динамические характеристикн промышленных объектов регулирования,под ред. В. М. Руц 1 инского, М., изд. ИЛ4 1960 с 9 382. Мирсепасси Т. Активно-пассивный электрический аналог для получения переходныхщяК 7 щФсТИК Зеплообмена, 965, с, 4,1,6, 75 - 83,ач 4 Редактор Л, УтехинаЗаказ 2454/45 ЦНИИПИпо д1 3035, Моснлиал ПП П Составитель Г. СорокинТехред О. Луговав КорректорТираж ЭВЭ ВодввсвоеГосударственного комитета СССРам изобретений и открытийва, Ж - 35, Раувскаи набд. 4Патента, г. Ужгород, ул. Проектна