Устройство для электромоделирования теплообмена излучением

 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для решения прямых, обратных и смешанных задач о теплообмене излучением. Изобретение обеспечивает повышение точности и упрощения схемы. Устройство содержит источник электроэнергии и R-сетку, к узлам которой подключены выходы соответствующих источников электроэнергии. Узлы R-сетки соединены через резисторы с проводимостью, пропорциональной разрешающим коэффициентам взаимооблучения. Потенциалы в узлах R-сетки пропорциональны плотностям потоков равновесного излучения одноименных зон исходной физической схемы. В качестве источника эллектроэнергии используется источник потенциала, источник тока. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для решения прямых, обратных и смешанных задач о теплообмене излучением.

Известны электромодели для исследования теплообмена излучением на базе угловых коэффициентов, характеризующих передачу энергии прямыми лучами [1] Известна электромодель, имеющая общий потенциометр питания и ответвления с дополнительными резисторами для задания потенциалов в узлах "черного равновесного" излучения, которые соединены через резисторы с узлами эффективного излучения, связанными друг с другом резисторами взаимооблучения зон [2] Недостатками электромодели являются значительная погрешность в работе из-за наличия дополнительных сопротивлений, усложняющих модель, способность решать только прямые постановки задач о теплообмене излучением, когда заданы температуры на всех зонах физической системы.

Задача, решаемая изобретением, электромоделирование прямых, обратных и смешанных постановок задач о теплообмене излучением, достижение большей точности (достоверности) и упрощение схемы за счет сокращения ее структурных элементов.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве, содержащем источники электроэнергии и R-сетку, к одноименным узлам которой подключены выходы соответствующих источников электроэнергии, каждый узел R-сетки соединен с каждым из остальных узлов непосредственно через резисторы R-cетки, проводимость которых пропорциональна разрешающим коэффициентам взаимооблучения, а потенциалы в узлах R-сетки пропорциональны плотностям потоков равновесного излучения одноименных зон исходной физической схемы, при этом в качестве источника электроэнергии используется источник потенциалов при решении прямых постановок задач и источник тока при решении обратных постановок задач. При решении смешанных постановок задач к каждому узлу одновременно подсоединяют источник потенциала и источник тока.

На чертеже представлена схема электромодели, где 1, 2, 3, 4 источники электроэнергии в узлах R-сетки модели i 1-N, 5 резисторы с проводимостью Y_ij между i- и j-м узлами R-сетки, пропорциональной величине разрешающего коэффициента взаимооблучения одноименных зон.

В узлах модели поддерживаются источниками 1-4 напряжения потенциалы U_i, пропорциональные плотностям равновесного излучения одноименных физических зон (или в зависимости от исходных данных задаются узловые токи, пропорциональные потокам интегрального результирующего излучения).

В случае смешанных постановок задач на ряде зон физической схемы могут быть заданы и температуры, и потоки результирующего излучения. При этом в схеме источники электроэнергии должны одновременно поддерживать и потенциалы, пропорциональные плотностям равновесного излучения, и полные узловые токи, пропорциональные потокам результирующего излучения таких зон. Для этого между шиной с нулевым потенциалом и каждым узлом, на котором не заданы температура и поток результирующего излучения, включается источник энергии с особыми свойствами, являющимся ноу-хау.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕНА ИЗЛУЧЕНИЕМ, содержащее источники электроэнергии и R-сетку, к одноименным узлам которой подключены выходы соответствующих источников электроэнергии, отличающееся тем, что каждый узел R-сетки соединен с каждым из остальных узлов непосредственно через резисторы R-сетки, проводимость которых пропорциональна разрешающим коэффициентам взаимооблучения, а потенциалы в узлах R-сетки пропорциональны плотностям потоков равновесного излучения одноименных зон исходной физической среды.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве источника электроэнергии используется источник потенциалов.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве источника электроэнергии используется источник тока.

РИСУНКИ

Рисунок 1