Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...

Статьи Чертежи Таблицы О сайте Реклама
Наиболее полные математические модели процессов теплообмена протекающих в различных технических устройствах, учитывают наличие неравномерных пространственно-временных полей у искомых величин — температур твердых тел и жидкостей, тепловых потоков, интенсивностей излучения и т. д. Такие модели представляют собой системы дифференциальных уравнений в частных производных, интегральных и интегродифференциальных уравнений. Однако при решении реальных технических задач, как правило, не ограничиваются использованием только таких моделей, что объясняется несколькими причинами.

ПОИСК



Системы уравнений теплового баланса

из "Применение ЭВМ для решения задач теплообмена "

Наиболее полные математические модели процессов теплообмена протекающих в различных технических устройствах, учитывают наличие неравномерных пространственно-временных полей у искомых величин — температур твердых тел и жидкостей, тепловых потоков, интенсивностей излучения и т. д. Такие модели представляют собой системы дифференциальных уравнений в частных производных, интегральных и интегродифференциальных уравнений. Однако при решении реальных технических задач, как правило, не ограничиваются использованием только таких моделей, что объясняется несколькими причинами. [c.6]
Во-первых, для многих технических устройств непосредственная реализация полных математических моделей затруднительна даже с применением современных ЭВМ из-за сложной структуры устройств и большого чйсла входящих в них элементов. Возникающие трудности связаны как с проблемой выбора метода решения и требуемыми объемами машинного времени и памяти, так и с объемом исходной информации, входящей в полную модель. Для анализа теплового режима таких систем применяется метод поэтапного моделирования 151, предполагающий последовательное мсппльзование более простых, гю сравнению с полной, моделей, описывающих всю систему и отдельные ее части с разной степенью детализации. [c.6]
Во-вторых, основным методом проектирования сложных систем является блочно-иерархический [171, при котором в процессе проектирования система рассматривается последовательно на разных уровнях иерархии с постепенно нарастающей степенью детализации. При этом анализ процессов теплообмена на каком-либо высшем уровне нужно проводить в условиях, когда внутренняя структура подсистем этого уровня еще детально не определена, и поэтому полную модель нельзя использовать из-за недостатка информации. [c.6]
Все это делает весьма актуальным рассмотрение упрощенных моделей, позволяющих рассчитывать интегральные характеристики процессов теплообмена и описываемых системами алгебраических иобыкновенных дифференциальных уравнений. В дальнейшем такие модели будем называть моделями с сосредоточенными параметрами, отделяя их тем самым от моделей с распределенными параметрами, которые учитывают пространственные распределения физических величин. [c.7]
Практика показывает, что при реализации моделей с сосредоточенными параметрами целесообразно выделять достаточно (йщие модели этого вида и разрабатывать для каждой из них универсальное программное обеспечение, позволяющее решать широкий круг конкретных задач. В данном разделе рассмотрим методы численного расчета и программную реализацию для одной из таких моделей, которая позволяет проводить расчет средних температур в системе тел и потоков теплоносителей, находящихся во взаимном теплообмене. Описываемые ниже методики и приемы типичны и для других моделей с сосредоточенными параметрами. [c.7]
Перейдем к описанию модели для расчета средних температур. В этой модели рассматриваются объекты трех видов Nt объемов — твердых тел с равномерными температурными полями Т (т), в которых действуют источники теплоты с мощностями Pi N объемов — каналов с протекающими в них теплоносителями, имеющими среднеобъемные температуры Ui i) и среднемассовые температуры на входе и выходе каналов (т) и (т) Nr объемов — сред с постоянными температурами 0 (рис. 1.1). [c.7]
Таким образом, задача определения нестационарных средних температур твердых тел и теплоносителей сводится к решению системы обыкновенных дифференциальных уравнений при заданных в начальный момент времени значениях неизвестных функций Г (т), 1/ (т), т. е. к решению задачи Коши [2]. [c.9]
В случае, когда температуры постоянны во времени, производные по времени следует приравнять нулю, и в результате получается система алгебраических уравнений относительно искомых температур. [c.9]


Вернуться к основной статье

© 2025 Mash-xxl.info Реклама на сайте