Устройство для решения инверсной задачи теплопроводности

(61) Дополнительное к а (22) Заявлено 18.07.78 1) М. Кл,О 06 Я 7/48 Ьеуаарственей кемнтетвв ленам взебрнтеннйн етхритвй рисоеднне и заи 3) Приоритет Опубликовано 3 К 681.333 (088.8) та о убликова(71) Заяви ТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ИНВЕРСНОЙ ЗАДЛЧИ . ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ 4) тся дв ання ле ности- Л Э аъ не О СТЧ части,может бытьных резисторомости от темптеплопроводююй теплоемк Ь О о 8 ЭН (4).3) аф й,Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования нелинейных задач тео рии поля 21 Это устройство содержит КС-сетку, к выходу которой подключеныблоки начальных и граничных условий, а сама РС-сетка включает нелинейные преобразователи по числу узлов сетки, причема.Этот же решения для.водсячин сти путем по опротиИзобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для решении инверсной задачи теплопроводности в нелинейной постановке, когда определяемые теплофиэические характеристики существенно зависят от температуры.Нелинейное .уравнение теплопрбвод- т+ - Х(Т) Ф .яТасрешено йй сетке перемен- в, если известны зависиературы коэффициента сти Л (Т) и удельной объем ости С (Т) методом Либ- Ч метод можно испольэовать инверсной задачи теплопро- Ю и Сч (,Топределяю дбора соответствукхпих веливления сетки 1,Определение теплофизическнх харистик таким путем зачастую выливв длительный и трудоемкий процесЕсли к. уравнению (1) применитьподстановки: однуг= Уй(т)дт (2 и вторуюФй= Гс (т 1 дтопреобразования его праврезультате получимСигнал, пропорциональный изменению температуры в некоторой точке моделируемого тела, поступает с формирователя 2 на вход блока 3 сравнения, на второй вход которого подается напряжениеиз соответствующей узловой точки сеточной модели 1. С выхода блока 3 сравнения сигнал рассогласования постчпает на вход интегратора 4, выходной сигнал которого управляет характеристикой нелйнейного элемента 9, включенного в обратную связь усилителя 10 функционального преобразователя 5, на котором осуществляется преобразование е. (6) В результате через конденсатор 7 идет ток,й а(Г-Е ИОН Одновременно с этим. напряжение узловой точки; пропорцйональное функшии 8 поступает на один из входов сумматора 8 и на вход функционального преобразователя 6, где преобразуется в сигнал, Пропорциональный температуре, На второй вход сумматора 8 подается выходное напряжение функционального преобразователи 5, а на выходе сумматора 8 формируется напряжение, пропорциональное функции Н . Регулирование производится непрерывно в процессе решения, в результате чего изменение напряженияузловой точки соответствует изменению температуфы в соответствующей точке моделируемого тела. При этом автомати. чески настраивается характерисрпса функционального преобразователя 5.Положительнъ 1 й эффект предлагаемогоустройства заключается в расширении возможностей аналоговой вычислительнойтехники в решении инверсной задачи теплопроводности для тел с удельной объемной теплоемкостью, зависимой от температуры. Кроме того, по сравнению с методом подбора, существенно снижается трудоемкость решения, а устройство является более простым.Формула изобретенияУстройство для решения инврсной задачи теплопроводности, содержащее сеточную модель, к узловой точке которой 3 70685к, каждой узлОВОЙ точке сетки подхлю -чен вход нелинейного преобразователя,выход которого соединен со свободнымконцом конденсатора РС-сетки.При всех положительных сторонахуказанного устройства, проявляющихся прирешении прямых задач теплопроводности,оно не может быть использовано для решения инверсной задачи теплопроводности,когда по имеющейся информации об измененееи температуры внутри тела должна определяться зависимость удельнойобъемной теплоемкости от температуры.Бель изобретения - упрощение устройства.Указанная цель достигается тем, чтов устройство для реп 1 ения инверсной задачи теплойроводности, содержащее сетбчную. модель, к узловой точке которойподключены первый вход первого функцио-,нального преобразователя и одна обкладканакопигельного конденсатора, другаяобкладка "которого соединена с вйходом25первого функееионалЬНого преобразоватЕля,введены сумматор, блок сравнения, второй 01 ункциональный ереобразбватеа, интегратор и формирователь напряжения. Вы ход формирователя йапряжения подключен30к первому входу блока сравнейия, вь 1 ходом- " Ффйй интегратор ооединенного с вторымвходом первого функционального преобраэователя, выходкогорогб йодключен кпервомужгбду сумматора, вторым вкщбмСбейийеннбго с узловой гочкой сеточной35, мбдбли и с вдм второго функционального преобразователя, выход которогоявляется первым выходом устройства, авторыж выходом устройства - выход сумматора. Узловая точка сеточной модели 4,соединена с вторым входом блока сравнения.На чертеже предсгавлена блок-схема:устройства.Устройство состоит из сеточной модели 1, формирователя 2 напряжения, блока 3 сравнения, интегратора 4, первого5 и второго 6 функциональных преобразователей, накопительного конденсатора 7и сумматора 8,50Поскольку напряжение в узле сеточной.модели является аналогом функции9, а на функциональном преобразователе 5 реализуется некоторая зависимость=-Н=я 5)то на выходе сумматора 8 формируется напряжение, пропорциональное функции И ==100) На выходе функционального преобра 3 4зователя 6, па котором реализуется з- висимость= 1 191 формирустся сигпюУпропорционаленелй зависимости 1 СГ нян обе эти зависимости, можно построить функцию Н = ХТ), из которой прост 14 м диф ференцированием получается, согласно формуле (3), зависимость Сф 1 Т)Устройство работает следующим обРЭ- зом.5 706853 6подключены первый вход первого функцио- нен с узловой точкой сеточной модели инального преобразователя и одна обкладка с входом второго функционального пренакопительного конденсатора, другая об- . образователя, выход которого являетсякладка которого соединена с выходом первым выходом устройства, вторым выпервого функционального цреобраэователя,ходом которого является выход сумматоо т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с ра, узловая точка сеточной модели соецелью упрощения, в устройство введены динена с вторым входом блока сравнения,сумматор, блок сравнения, второй функцио- Источники информапии,нальный преобразователь, интегратор и принятые во внимание при экспертизе,формирователь напряжения,выход ко О 1. Кривошей ф. А. Методика н реторого подключен к первому входу блока зультаты решения инверсной нелинейнойсравнения, выход которого через интегра- задачи нестационарной теплопроводйости,тор соединен с вторым входом первого Киев ИТТФ АН УССР, 1970, с. 5.функционального преобразователя, выход 2. Авторское свидетельство СССРкоторого подключен к первому входу347764, кл. О Об Я 7/48, 1971.сумматора, второй вход которого соеди- (прототип),