ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Моделирование процессов и явлений из "Электрическое моделирование нестационарных процессов теплообмена " Моделирование заключается в замене всего исследуемого явления или его отдельных элементов моделью, по своим свойствам в то или иной мере воспроизводящей свойства иатуры. Искусственно создавая модель какого-либо сложного явления, можно произвести с ее помощью необходимые научные исследования, инженерные изыскания, расчеты, испытать аппаратуру и т. д. В настоящее время имеется большое разнообразие моделей, которые применяются при. решении научно-технических и других задач. При этом разнообразие моделей вызвано целями и задачами, поставленными при их создапии. Различают модели геометрические, физические и математические. Имеются и их сочетания. [c.192] Геометрические модели представляют собой уменьшенные или увеличенные детали конструкции, собранные в отдельный узел или механизм. Эти модели предназначены для демонстрации пли специального воспроизведения функционирования элементов механизма и машины в целом. Они дают наглядное представление об устройстве механизма и его ра боте. Геометрические модели, как правило, не предназначаются для получения количественных результатов. Их основное назначение— показать принцип действия, взаимное расположение частей, процесс сборки и разборки, компоновку объекта. [c.192] Физические и математические модели предназначены для определения численных значений параметров, характеризующих поведение объекта в натуре, путем измерения соответствующих величин в модели. В соответствии с отмеченным различают два 1вида количественного моделирования— физическое и математическое. Под физическим моделированием понимают процесс замещения явления (оригинала) другим, подобным ему явлением (моделью), когда модель и оригинал относятся к классу явлений одной природы. Под математическим моделированием, или аналогией, понимают процесс сравнения подобных явлений,. когда модель и оригинал имеют различную природу. [c.193] Физическое моделирование лучше, чем математическое, так как реальное физическое явление всегда сложнее и богаче по содержанию, чем обобщающие его схемы. Поэтому физическое моделирование всегда ближе отражает реальность. Кроме того, физическое моделирование может быть осуществлено и при отсутствии полного математического описания явления. Однако при физическом моделировании нельзя деформировать процесс во времени, масштаб времени равен единице. [c.193] Математическое моделирование во многих случаях оказывается легче осуществимым. Простота моделей, доступность, возможность изменения масштаба времени, количественные результаты, точность снятия характеристик делают математическое моделирование мощным средством при изучении сложных явлений. Для применения математического моделирования необходимо иметь полное математическое описание изучаемого процесса или явления. Математическое моделирование основано на математической аналогии дифференциальных уравнений, относящихся к явлениям различной физической природы. [c.193] Уравнение (5-8). позволяет правильно выбрать соот- ошения между опорными значениями аяалогичных величин в тепловом и электрическом процессах. [c.195] Если в математическом описании процесса в натуре и в модели аналогия по структу1ре не обнаруживается, то для решения задачи следует преобразовать исходное математическое описание процесса в натуре к виду, аналогичному по структуре математическому описанию процесса в модели, а затем построить математические модели. Усл0 вие тождественности математических моделей обеспечивает строгое решение задачи. [c.196] Решение на моделях может осуществляться дискретным, непрерывным и дискретно-непрерывным способом. Классификация методов и способов моделирования показана на рис. 5-1. В основу этой классификации положены электрические, механические и гид равлические модели как наиболее распространенные. [c.196] Основной задачей теории моделирования является составление моделей, эквивалентных в математическом отношении заданному физическому явлению. [c.196] Прямые задачи. Заданы физическая система А, уравнения процесса у и возмущающие силы Р . Требуется найти реакцию системы R. Иначе говоря, при решении прямых задач исследуемая система задается параметрами своих элементов и параметрами исходного режима, структурой или уравнениями. Требуется определить -реакцию системы на действующие на -нее силы. [c.197] Обратные задачи. Заданы физическая система Л, уравнения процесса у и реакция системы R. Требуется определить возмущающие силы Р, т. е. при решении обратных задач надо найти -возмущающие силы, заставившие исследуемую -си-стему прийти к данному состоянию и вызвавшие данную реакцию. [c.197] Инверсные задачи. Заданы уравнения процесса у, возмущающие силы Р и реакция системы R. Найти по известным свойствам физической системы А ее физические параметры. Решение инверсных задач сводится к определению параметров системы по известному протеканию процесса, описанному дифференциальными уравнениями и значениями возмущающих сил и реакций. [c.197] Сопряженные задачи. Для двух систем заданы свойства физических систем А, уравнения процесса у, возмущающие силы Р и реакции систем R. Требуется определить условия взаимодействия этих систем. Решение сопряженных задач заключается в определении дополнительных условий на границе взаимодействия двух систем, которые надо ярисоединить к физическим системам, чтобы они совместно реагировали заданным образом 1на известные возмущающие силы и реакции. [c.198] Все отмеченные задачи, кроме индуктивной, могут быть решены с помощью аналоговых электрических моделей. При изложении различных методов моделирования в соответствии с основной задачей главное внимание уделяется вопросам моделирования и построения моделей. [c.198] Вернуться к основной статье