ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Комбинированная электрическая модель для одно- и двухслойной среды из "Электрическое моделирование нестационарных процессов теплообмена " Шает заданные пределы, определять затем тепловой режим с различной теплоргзоляцией. Для решения подобного рода вопросов удобна комбинированная электрическая модель, которая, обеспечивает быстрое решение задачи для одно- и двухслойной среды. [c.382] Основные параметры модели рассчитывались по первому варианту проектирования (см. 7-2, табл. 7-2). На рис. 11-12 показаиа принципиальная схема такой электрической модели. [c.382] Схема состоит из питающего устройства /, пнтегри-руюш,его контура с граничными сопротивлениями 2, блока катодных повторителей 3 и контрольно-измерительного устройства 4. Основной частью схемы является интегрирующий контур, представляющий собой цепочку из сопротивлений г и емкостей с . Он состоит из 29 ячеек, 20 из которых (с постоянными сопротивлениями г = 50 Ом) используются для моделирования тепловых процессов в однослойной стенке. Остальные девять ячеек (с переменными сопротивлениями Гэ = = 15 кОм) совместно с 20 первыми используются для моделирования тепловых процессов в двухслойной стенке. Во всех ячейках использованы постоянные емкости Сд=100 мкФ. Как видно из схемы, переключатель Ti позволяет переключить 7 С-цепочку на 20 или 29 ячеек, т. е. моделировать одно- или двухслойную стенку. [c.382] На границах интегрирующего контура включены переменные сопротивления Rr Rr = Ri + R2) и Rb Rb = = з+ 4), с помощью которых устанавливаются соответствующие значения коэффициентов теплоотдачи в случае граничных условий третьего рода. Нулевая установка сопротивлений R и Rb будет соответствовать граничным условиям первого рода. Интегрирующий контур питается постоянным током, который может регулироваться по напряжению от О до 6 В потенциометром Ri3. Для получения постоянного тока применен селеновый выпрямитель, включенный по мостовой схеме. Выпрямитель питается от отдельной обмотки трансформатора. [c.382] Для выполнения решения задачи в модели совместно с измерительным устройством применяется реле Рг. Контакты реле Рг, параллельно которым подсоединен выключатель Гг, выведены на переднюю панель установки. Для моделирования одно- или двустороннего нагревания в модели предусмотрен тумблер Гз, который переключает интегрирующий контур на одно- или двустороннее питание. [c.384] В модели имеется чувствительный измерительный прибор G, который с помощью переключателя Г4 позволяет измерять напряжение питания интегрирующего контура, анодное напряжение и напряжение на выходе катодных повторителей. Для измерения выходного напряжения, а также для визуального наблюдения за работой модели к контактам к выведен вход прибора G. [c.384] Как было отмечено выше, модель питается от селенового выпрямителя. В выпрямителе имеются два силовых трансформатора, каждый из которых дает напряжение для накала ламп и кенотронов и высокое напряжение для анодных цепей. Выпрямитель работает по двухполупериодной схеме. Для получения различных напряжений постоянного тока применен делитель напряжения на сопротивлениях, который дае следующие напряжения 140, 155, 160, 250, 300, 350, 400 В. Питание анодных цепей катодных повторителей осуществляется напряжением 155 В от стабилитрона СГ-4С. Электромодель включается в электрическую сеть 4epeis стабилизатор СТ-350. [c.384] В табл. 11-4 дана спецификация к схеме электромодели. Из этой таблицы следует, что в интегрирующем контуре используются электролитические конденсаторы Су= 100 мкФ. [c.384] При конструирований моделирующей установки учитывалось стремление при малых габаритах модели получить достаточно большое время переходного режима, с тем чтобы иметь возможность производить запись процесса на шлейфовом осциллографе. Поэтому для данной модели были приняты электролитические конденсаторы. [c.387] Блок-схема электромоделирующей установки с записью рабочего процесса на осциллографе Н-700 показана на рис. 11-15. Для регулирования напряжения, подаваемого на гальванометр осциллографа, в схему включен магазин сопротивлений (Р-1 или Р-155). [c.389] После подготовки исходных данных, которые рассмотрены в 11-1, приступают к работе на установке. [c.389] Производится проверка работы электромодели. С этой целью при положении переключателя на V цепп специальным проводом подключается измерительный прибор к интересующей нас ячейке гнезда штекерного разъема от 1 до 21 на рис. 11-13). Затем тумблером Процесс включается рабочий процесс в интегрирующем контуре и по измерительному прибору (перемещение стрелки) проверяется работа модели. [c.389] Электрическая модель предназначена для изучения нестационарного теплового режима двухслойной стенкн с учетом температурной зависимости коэффициента теплопроводности, термодеструкции материала и его поверхностного уноса. На СЭМУ можно также изучать тепловой режим одно- и многослойной стенки. [c.390] Принципиальная схема электрической модели показана на рис. 11-16. Она состоит из интегрирующего контура 1, управляющих ячеек 2, подвижных стоков 3, системы отсечки 4 и шунтирующего устройства 5. На этой же схеме показан блок задания переменных граничных условий 6. [c.390] Подвижный сток (источник) предназначен для реализации в модели теплопоглощения при абляции или тепловыделения при горении. Он состоит из резистора, один вывод которого подключен к источнику напряжения U , а второй передвигается по узловым точкам в соответствии с заданным значением потенциала. В начале работы модели сток отключен. После достижения в узловой точке модели заданного потенциала срабатывает реле соответствующей управляющей ячейки и включится сток. [c.391] Система отсечки электрических ячеек предназначена для реализации в модели перемещения границы. Подвижные контакты нормально разомкнутых контактных групп 1К реле Ре управляющих ячеек подключены к соответствующим узловым точкам, а неподвижные контакты присоединены ко входу интегрирующего контура. Нормально замкнутые контактные группы 2К реле Ре включены последовательно с конденсаторами ячеек, а разомкнутые контакты подключены к щасси. При работе электрической модели реле Рв последовательно отключает ячейку за ячейкой. При этом сопротивление отключаемой ячейки шунтируется накоротко, а емкость узловой точки переключается на разряд. [c.391] Вторая и третья группы электрических ячеек сопротивлений и емкостей представляют стандартные блоки электромодели, и их описание дано в 11-1. [c.394] Электрическая модель из сопротивлений, емкостей и индуктивностей относится к классу аналоговых вычислительных машин и предназначена для решения гиперболического уравнения энергии с граничными условиями первого и третьего рода. Теоретические основы построения таких моделей изложены в 7-7 и 8-3. [c.395] СЭМУ состоит из электромодели (ЭМ), пульта управления (ПУ), блока переменных граничных условий (БПГУ), блока питания (БПЭ), блока катодных повторителей (БКП) и измерительного устройства. Блок-схема СЭМУ показана на рис. 11-20. Пульт управления обеспечивает последовательную работу всех элементов СЭМУ. Блоки модели аналогичны рассмотренным в предшествующих параграфах. Мощность, потребляемая СЭМУ, составляет 1 кВт. [c.395] Вернуться к основной статье