ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрическое моделирование тепловых процессов при горении, абляции, сублимации из "Электрическое моделирование нестационарных процессов теплообмена " Ранее отмечалось (см. 2-6), что природа процессов горения, абляции, сублимации различна. Однако они имеют между собой много общего. Их объединяет унос массы и перемещение границы, наличие физико-химических процессов, протекающих на поверхности и в слоях, прилегающих к этой поверхности, наличие тепловых эффектов тепловыделения или теплопогло-щения и т. д. Не вскрывая механизма физико-химических процессов, протекающих в различных фазах, рассмотрим процесс передачи тепла в конденсированной фазе при наличии тепловых эффектов в ней. При этом будем считать, что теплофизические параметры твердого тела не изменяются и граница перемещается в глубь конденсированной фазы со скоростью Ut. Начальная температура постоянна, и заданы граничные условия первого рода. [c.279] Следовательно, уравнение теплопроводности (7-266) подстановкой (7-267) и (7-269) приводится к выражению (7-271), не содержащему первой производной от искомой функции. [c.281] Уравнения (7-273) и (7-274) являются обобщенными уравнениями теплопроводности при подвижной границе, а обобщенные параметры Л1—Лз —критериями подобия. [c.281] Уравнения переходного электрического процесса по структуре аналогичны соответствующим уравнениям теплопроводности при подвижной границе с тепловыделением и без него. [c.282] Уравнения (7-280) и (7-281) являются обобщенными уравнениями, а обобщенные параметры Bi—S3 — критериями подобия переходного электрического процесса. [c.283] Из сравнения обобщенных уравнений теплового [(7-273) и (7-274)] и электрического [(7-280) и (7-281)] процессов устанавливаем, что структура уравнений одинакова. Следовательно, при выборе соответствующих параметров электрической модели переходный электрический процесс будет воспроизводить процессы передачи тепла при горении, абляции, сублимации. [c.283] Зависимости (7-293) — (7-295) позволяют рассчитать все основные параметры электрической модели для моделирования нестационарных тепловых процессов в твердом теле Бри подвижной границе. [c.284] Из равенств (7-293) и (7-295) следует, что поскольку размер твердого тела при подвижной границе б и функция V меняются, то сопротивление ячейки г и сопротивление Гист в модели должны быть выполнены переменными. По этим формулам определяются не только предельные, но и промежуточные значения г и Гист. [c.284] Рассмотрим несколько вариантов проектирования электрической модели. [c.285] Во всех 16-ти вариантах проектирования масштабы тепловыделения kg и искомой функции kw определяются по зависимостям (7-288) и (.7-289) соответственно. Масштаб координаты находится по известной зависимости ki=tbjn. По рассчитанным параметрам изготавливается электрическая модель, с помощью которой осуществляется моделирование теплового процесса при подвижной границе. [c.286] Определение температурного поля производится следующим образом. С помощью электрической модели находят функцию W. Затем расчетом по зависимости (7-269) или (7-270) определяют функцию v для различных значений х. Полученные значения функций v м w подставляют в зависимость (7-267) и определяют искомую температуру. [c.286] Если тепловыделение (теплопоглощение) в твердом теле отсутствует, то задача проектирования упрощается, так как в этом случае используются только два основных уравнения (7-293) и (7-294). При этом электрическая модель выполняется без источников (стоков). [c.286] Рассмотрим вариант приближенного электрического моделирования теплового процесса с подвижной границей на примере уравнения теплопроводности без внутренних источников. [c.287] Полученное уравнение (7-313) соответствует одному из уравнений проектирования [уравнение (7-69)] для однослойной стенки. Однако следует иметь в виду, что масштаб координаты при этом определяется зависимостью (7-314). При обеспечении тождества обобщенных параметров А = В электрическое моделирование нестационарных тепловых процессов становится возможным на простых моделях из сопротивлений и емкостей. [c.289] Вернуться к основной статье