Патент ссср 402887

 

О П И C А Н И Е 462887

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Фъ., Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 03.V.1972 (№ 1783370/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Государственный комитет

Совета 1иинистроа СССР па делам изобретений и открытий

Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 26.111.1974

УДК 681.333(088.8) Автор изобретения

В. Е. Прокофьев

Заявитель

Харьковский ордена Ленина политехнический институт имени В. И. Ленина

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОНТАКТНОГО

ТЕПЛООБМЕНА

Изобретение от носитс.1 к област и аналоговой вычислительной техники и предназначено для использования на аналоговых математических машинах (АММ) как на вновь разрабатываемых, так и па существующих.

Применение предлагаемого устройства позволяет решать на АММ с непрерывным течением процесса (RC-сетка) в нелинейной постановке нестационарну1о задачу теплопроводности для системы тел, ":àõîäÿùèõñÿ в контакте.

Известно устройство, предназначенное для решения рассматриваемой задачи. Однако это устройство очень громоздко и трудно реализуемо на АММ, так как содержит след;.щш ; привод с регулируемьв сопротивлением, два нелинейных преобразователя и усилитель.

Это устройство целесообразно использовать при решении нелинейных контактны задач стационарной теплопроводности на RC-сетках при единичном числе контактирующих точек.

В случае решения нестационарных задач на

RC-сетках указаппо: устройство использовано быть не может ввиду наличия электромехацпческнх инерционных элементов.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и упрощение схемы, заключающееся в разработке безынерционпого устройства, позволя1ощего решать нелинейные задачи ко1пактного теплообмена с уче i ом тепловой проводимости контакта на

1,"С-сетках и нел1шейных моделях для реше5 ш1я нестационар ых задач.

Поставленная цель достигается за счет использовашгя в предлагаемом устройстве для моделировани.. ко1гтактного теплообмена че1О тырехплечевого моста, в одно из плеч которого включен полевой триод, величина проводимости которого определяет величину источни1,а напряже11пя., вкл1Очаемого между контактирующими граничными точками двух моделей

15 н зависимого О1 свойств моделируемых тел и пх температурного режима.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

20 Б состав устройства входят первая модельсетка 1, вторая модель-сетка 2, дифференциальньш усил1ггель 3 постоянного тока, полевой транзистор 4, резисторы 5, источник 6 пигапия, нелинейный преобразователь 7 и блок

8 моделпровапия контактной проводимости.

Модели-ссткп 1 и 2 предназн чены соответственно дл.; моделирования нестационарных температурных по, iei1 контактируемы. тeл.

11ри этом потенциалы узловых точек модели30 сетки 1 пропорциональшя переменной F, а по402887 т= .,1тут

1 о т е= 1i,1тит, о (2) Предмет изобретения

Составитель Е. Тимохина

Тсхрсд T. Г4иронова

YîððåêToð Е. Михеева

Редактор Е. Семанова

Заказ 524,11 Изд. ¹ 2GG7 Тираж б47 По:1ш1снос

ЦНИИПИ Государстьс пого комитста Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, )К-З5, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр, Сапунова, 2 тенциалы узловых точек модели-сетки 2— переменной Ф интегральных преобразований: где д1 и 7" з — значения коэффициентов теплопроводности контактируемых тел.

Выходное напряжение дифференциального усилителя 3 подается па затвор транзистора 4.

Транзистор вместе с резисторами 5 представляет собой четырехплечий мост, в диагональ которого включен источник 6.

Вершины другой диагонали моста соединены, с одной стороны, с контактирующей I рапичной точкой модели-сетки 1 и одним из входов усилителя 3, а, с другой стороны — со входом преобразователя 7 и с контактирующей граничной точкой второй модели-сетки 2.

Нелине11ньш преобразователь 7 предназначен для преобразоваштя входного напряжения 7, пропорционального переменной F, в напряжение су 1, пропорциональное переменной

Ф в соответствие с зависимостью Ф=/(Е).

Устройство работает следующим образом.

Транзистор 4 вместе с резисторами 5 представляет собой мост, питаемый источником 6.

Если сопротивление перехода сток-исток транзистора 4 равно резисторам 5, то мост сбалансирован, II дополнительная эквивалепп1ая э.д.с., включенная ме>кду двумя моделями, равна нул1о. В зависимости от режима работы транзистора в широких пределах изменяется величина этой э.д.с., а также полярность, что необходимо для реализации граничного условия равенства потоков тепла соприкасающихся поверхностей тел.

За счет того, что система замкнута, напряжение IIa затворе транзистора 4 относительно истока всегда будет таким, чтобы входные напряжения усилителя 3 были равны, что соответствует реализации в системе нелинейных граничных условий четвертого рода.

Следует отметить, что использование моста вместе с источником б необходимо в общем случае граничных условий, поскольку в резуль1ате интегральных преобразований возможен вариант, когда ток должен течь от точек с меньшим потенциалом к точке с большим потенциалом. Если заведомо известно, что направление тока таково, что можно обойтись без включения в схему источника э.д.с. противоположного знака, то предлагаемое устройство может быть существенно упрощено. В этом случае из него исключаются резисторы 5 и источник б, а сток транзистора 4 подключается пепосредстве1шо ко входу усилителя 7.

Устройство для моделирования контактного теплообмена, содержащее модели-сетки и нелинейный преобразователь, отлича1ощееся тем, что, с целью упрощения устройства и увеличения быстродействия cI o работы, оно содержит дифференциальный усилитель, один из входов которого соединен с нелинейным преобразователем, блок моделирования конI aI"11Iui1 проводимости, соединенный входом с первой моделью-сеткой, и мостовую схему, в

35 одно пз плечей которой включен полевой транзистор, база которого соединена с выходом дифференциального усилителя, ко второму входу которого подключена мостовая схема и перва ..модель-сетка, причем выход блока мо40 дслировапия контактной проводимости соедипсн с мостовой схемой и нелинейным преобразователем.