ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрическое моделирование процесса из "Тепловые измерения методом текущей компенсации " Воспроизведение условий передачи тепловой энергии передачей электрической энергии в электрических моделях основано на том, что законы сохранения тепловой и электрической энергии, законы Фурье и Ома выражаются одинаковыми по структуре уравнениями. Исследуемый объект с распределенными тепловыми параметрами в электрической моделирующей цепи заменяется сосредоточенными параметрами. Источник тепла заменяется электрическим источником энергии. Напряжение соответствует температуре, электрический ток — тепловому потоку, электрическое -сопротивление — теплово.му сопротивлению и т. д. [c.21] Рассмотрим процесс теплопередачи единичного объема Д]/, выделенного пунктиром на рис. 3. Боковые грани А К расположены перпендикулярно к поверхности стенки. Для упрощения примем, что тепло-р.ой поток в объеме AV является одномерным. Источник тепла с расположен на нижней границе рассматриваемой стенки (на рисунке не показан). Тепловой поток (fed пронизывает стенку перпендикулярно ее поверхности. Поверхность стенки, включая и поверхность наклеенного датчика, охлаждается потоком воздуха. По мере увеличения нагревания датчика поток вытесняется за границы боковых граней объема AV и поступает в охлаждающую среду, минуя датчик. [c.21] Перейдем к моделированию процесса текущей тепловой компенсации. [c.21] На рис. 6 представлена простейшая электрическая схема замещения условий теплопередачи в процессе текущей тепловой компенсации. [c.21] В процессе опыта необходимо измерять лишь U2 и /2, для чего предусмотрены соответствующие приборы. [c.22] Допустим, что Гз изменяется в зависимости от А /з по графику, представленному па рис. 7. При Айз] Аб з сопротивление гз неизменно и равно г -, при 1АО з1 А[7з 1 гз = оо. Последнее равносильно разрыву электрической цепи на участке Гз (см. рис. 6). [c.23] Рассмотрим функцию Ус (/2)- При /2 = 0 или 2 —1 2 напряжение /с = 2 + А /зо = /со (А Уз = А 7зо = /зГз в момент, когда /2 = 0). При 2 /2 А /з А /зо, а при Ь=11, когда /3=0, А /з=0 и и Ус. График изменения /2( /с) представлен прямой gh. Прямые Оа, Ьс, de и gh пересекаются в одной точке к. Это происходит в момент, когда /3 = О и подлежащий определению ток /1 равен току /2. Дальнейшей задачей является определение положения точки к. [c.24] Вернемся к первоначальному условию (см. рис. 7). Сопротивление изменяется по графику, представленному оплошными линиями, при I А1/з I А Уз I Гз=гз и функция 2( 2) изменяется по отрезку прямой с /. С достижением 1 АС/з1 1 АС/з 1 Гз = оо и функция /2( /2) приобретает характер прямой Оа (рис. 8). Переход от одной закономерности к другой может произойти по-разному. [c.24] Если Г2 = О (источник э. д. с.), то переход от режима с Гз=гз к режиму с Гз=оо произойдет по отрезку прямой 1п. Если Г2- оо и соответственно 2- 00 (источник тока), то переход от режима с Гз = Гз к режиму с Гз = оо произойдет по отрезку прямой 1р. Далее функция /г( 2) будет выражаться соответственно отрезком пк или рк. [c.24] Теплоисточники с заданной интенсивностью теплового потока моделируются в эквивалентных электрических цепях источниками тока. Рассмотренный процесс или функция /2( /2) может быть представлена ломаной линией й1рк. Точка к соответствует такому моменту, когда /2 = и,, и /1 = 2. [c.24] Процесс в точке к не заканчивается. Анализ дальнейшего развития процесса аналогичен только что рассмотренному. Функция 2( 2) будет симметричной относительно точки к (точка п симметрична п, р —р, I —/, d — d). [c.24] Аналогичными рассуждениями можно показать, что функция /с (/2) может быть графически представлена ломаной линией тчк5 т 1. [c.24] Уравнения анализируются при различных значениях Гз, как и выше. [c.25] Вернуться к основной статье