Метод баланса

Выше уже отмечалось, что основными причинами, снижающими эффективность тепловых процессов, являются трение и теплообмен при конечной разности температур. Вредное влияние трения не нуждается в пояснениях. Чтобы рельефнее представить вредное влиянне неравновесного теплообмена, а заодно продемонстрировать разницу между методами балансов эксергии и теплоты, рассмотрим передачу теплоты от одного теплоносителя к другому, например, от продуктов сгорания топлива к воде и пару в паровом котле. [c.57]

Анализ взаимодействия закрученной струи со сносящим потоком на основе метода баланса действующих сил может быть осуществлен в системе координат xyz с началом отсчета в центре сопла, формирующего струю (рис. 7.34). Плоскость xOt образует поверхность вдува, над которой распространяется основной поток с плотностью и равномерным профилем скорости V. Закрученная струя истекает из сопла диаметром под углом к направлению основного потока. Закрутку струи будем характеризовать циркуляцией вектора скорости Г по ее границе. [c.360]

Можно выделить три основных способа составления разностных схем на заданном шаблоне метод разностной аппроксимации, метод баланса и метод неопределенных коэффициентов. [c.62]

Наиболее универсальным является метод баланса. Здесь область исследования разбивают на элементарные ячейки, связанные определенным образом с выбранным шаблоном, а далее для каждой ячейки составляют баланс, соответствующий физическому закону сохранения, на основе которого получено исходное дифференциальное уравнение. [c.63]

Разобранный пример показывает, что консервативность схемы не обеспечить без принятия специальных мер. Поэтому в настоящее время в большинстве случаев разностные уравнения получают не из аппроксимации операторов дифференциального уравнения, а из непосредственной аппроксимации самих соотношений теплового баланса, записанных для элементарных объемов. При этом для тепловых потоков на границах используются выражения, обеспечивающие выполнение условий согласования. Этот способ построения консервативных разностных схем называется интегро-интерполяционным методом или методом баланса. [c.87]

Мы рассмотрели построение разностной схемы методом баланса для стационарного уравнения. Его целесообразно применять и для нестационарного уравнения. В принципе вопрос о том, на каком временном слое брать аппроксимацию пространственного оператора, мы уже обсудили в 3.2. Поэтому для перехода к нестационарной задаче достаточно в приведенных выше аппроксимациях пространственного оператора поставить у сеточных функций индекс настоящего / или предыдущего (/ — 1) момента времени. Однако для уравнений, содержащих коэффициенты, зависящие от времени, целесообразно использовать метод баланса в нестационарном варианте. Кроме того, на основе такого подхода проще получать аппроксимации для граничных условий и пояснять их физический смысл. [c.91]

Неявная разностная схема, построенная методом баланса, при равномерной по пространственной координате сетке имеет вид (см. (3.51) —(3.52) при сг = 1) следующих уравнений [c.99]

Построение разностных схем. При построении разностных схем для многомерных задач обычно используется рассмотренный выше метод баланса. Для его применения необходимо разбить исследуемую область на элементарные объемы. Очевидно, что по сравнению с одномерным случаем, где элементарный объем всегда является отрезком, здесь имеется гораздо большее число видов этих объемов. Например, двумерную область можно разбить на элементарные объемы прямоугольной (рис. 3.11, а), треугольной (рис. 3,11, б) формы [c.111]

С помощью метода баланса несложно составить разностные уравнения и для граничных элементарных объемов. При этом в уравнениях теплового баланса следует учитывать тепловые потоки на границе области в окружающую среду, выражения для которых вытекают из граничных условий (3.74). Например, для объема, [c.113]

Аналогичным образом метод баланса применяется и в более сложных ситуациях. Например, для элементарных объемов, подобных изображенному на рис. 3.12, а вокруг точки (п, т). Следует лишь аккуратно записать выражения для всех составляющих тепловых потоков с учетом фактических площадей граней и объема элементарной ячейки. При этом в выражениях для кондуктивных тепловых потоков участвуют значения температур в соседних узлах, а в остальных выражениях используется только температура и п, т в данном узле. Заметим, что без применения метода баланса вопрос аппроксимации граничных условий в угловых точках вообще неясен, так как непонятно, в каком из двух граничных условий аппроксимировать производную. [c.114]

Процедуре составления системы конечно-разностных уравнений локально-одномерной схемы целесообразно дать следующую физическую интерпретацию. На первом этапе область заменяется набором теплоизолированных между собой горизонтальных стержней (рис. 3.16, а), для каждого из которых методом баланса записывается соответствующая неявная конечно-разностная схема, учитывающая граничные условия задачи на вертикальных границах л = О и X 1 как граничные условия для торцов стержня. Подчеркнем, что при составлении уравнений ба .э.нса для нижнего и верхнего горизонтальных стержней их боковой теплообмен со средой учитывать не надо, т. е. адиабаты в направлении х проходят и по границам (/=0, у 1у. Поэтому система уравнений для первого и последнего го- [c.121]

Введем равномерную пространственную сетку = (л — 1) Л, п = I,. .., N. Конечно-разностное уравнение для внутренней точки будем строить методом баланса, выбрав элементарные объемы вида [Хп — h 2, Хп + h/2. Сеточную функцию численного решения обозначим, как обычно, через и , п М. Уравнения баланса п-го элементарного объема (рис. 5.1) для единичного промежутка времени записывается так [c.157]

Магнитное сопротивление среды 5 Метод баланса 131 [c.321]

В отдельных случаях, например при теплообмене между двумя серыми телами, образующими замкнутую систему, задача может быть сравнительно просто решена обычными методами баланса лучистых потоков. [c.109]

Ведущим методом анализа в гидроэнергетике является метод баланса. Балансы вещества и балансы энергии составляются для всех звеньев последовательных энергетических преобразований. Обычно методика эта сводится к определению составляющих баланса, отнесенных к определенному времени и месту. Основная проблема заключается в определении факторов, влияющих на составляющие баланса. Баланс рассматривает каждое данное звено [c.9]

Таблица 1-1 Метод балансов в гидроэнергетике <ГЭС — гидроэлектростанция, ВХК — воднохозяйственный комплекс, ЭЭС — электроэнергетическая система)

В методике исследования гидроэнергетических проблем большое значение имеет метод баланса, рассматривающий каждое звено энергетических преобразований как неразрывную часть всей цепи, а всю цепь — как часть комплекса энергетического хозяйства. Все большее значение приобретает в гидроэнергетике метод физического и математического моделирования. [c.16]

На рис. 29 показано поле статических напоров, а на рис. 28 поле полных напоров в меридиональном сечении проточной части муфты без тора. На основании экспериментальных данных проведен энергетический анализ для муфт с тором методом баланса энергии. Меридиональное сечение проточной части муфты было предварительно разбито на восемь элементарных муфт. Для каждой элементарной муфты были написаны уравнения напоров для насосного и турбинного колес. При этом принималось [c.59]

Энергетический метод. Основан на законе сохранения энергии и рассмотренных выше экстремальных принципах. Энергетический метод называют еще методом баланса работ или просто методом работ. [c.301]

Алгоритм пересчета базируется на методе баланса энергии в единичном объеме [205]. Основой для пересчета служит уравнение энергии, необходимой для полного перехода единичного объема частично промерзшей смеси грунт-вода-лед в талое состояние (Т > О °С) [c.94]

Если в выделенном объеме смеси грунт—вода—лед при решении уравнения теплопроводности на шаге по времени происходит переход через температуру замерзания, то температура данного объема приравнивается к температуре замерзания, а его агрегатное состояние пересчитывается по методу баланса энергии в соответствии с количеством подводимого (отводимого) тепла. Процедура пересчета повторяется на каждом шаге по времени до тех пор, пока влага в данном объеме присутствует и в жидкой, и в твердой фазах. Поскольку реальный процесс фазового превращения доминирует над процессом теплопроводности, данный механизм пересчета фазового состояния с физической точки зрения не противоречит действительности. [c.96]

Важнейшим подходом к описанию динамики вихревых структур является метод баланса сил. Чтобы понять и правильно интерпретировать си.чы в идеальной жидкости, содержащей вихри, рассмотрим вначале силы, которые воздействуют иа твердое тело при его равномерном движении в идеальной жидкости со скоростью и. Выберем систему координат-, движущуюся вместе с телом, и пусть начало координат находится внутри тела (см. рис. 1.11). В этой системе тело обтекается потоком со скоростью на бесконечности [c.64]

Рассмотрение метода баланса сил начнем с вывода уравнений баланса импульса для элемента тонкой вихревой нити (рис. 5.15). Пусть вихревая нить описывается в параметрической форме как [c.281]

Рис. 5.15. К применению метода баланса сил для вихревой нити

Применим метод баланса сил к наиболее простому случаю полого вихря, который, тем не менее, остается несжимаемым. Поскольку рассматриваются тонкие вихри, то необходимо учитывать поверхностное натяжение а на границе ядра. Тогда для давления р/ внутри ядра в первом приближении получаем из (5.89) [c.291]

Эффективный метод исследования систем с переменной структурой связан с разделением движений этих систем на медленные и быстрые . Этот метод позволяет существенно понизить порядок рассматриваемых систем, поскольку сначала рассматривается задача нелинейного синтеза регулятора лишь в пределах поведения медленных движений и лишь затем картина уточняется с учетом быстрых движений. Достоинство такого подхода состоит в том, что он позволяет учитывать ведущие нелинейные эффекты, которые иногда теряются при других методах баланса и усреднения также фильтрующих высшие гармоники, но сопровождаемых упрощенной задачи. Приемы, связанные с понижением размерности рассматриваемых фазовых пространств за счет классификации скользящих режимов по их порядкам и размерностям, позволили получить существенные эффективные решения. Были описаны приложения общих теоретических выводов, полученных для систем с переменной структурой, к типичным схемам управления реальными объектами. [c.212]

МЕТОД БАЛАНСА РАБОТ [c.227]

Метод баланса работ основанный в конечном итоге на законе сохранения энергии, давно применяли многие исследователи, в том числе, например, А. Ф. Головин [8], Э. Зибель [28], И. Л. Перлин [67], С. Н. Петров [68] и ряд других. [c.227]

Метод баланса работ при использовании экстремальных принципов, в частности, дает возможность в большей степени, чем другие, приближенно описывать формоизменение в процессе деформации, например бочкообразность при осадке. [c.231]

Этого нельзя сказать про метод баланса работ с использованием экстремальных принципов, который вместе с тем требует многочисленных математических выкладок даже при введении ряда дополнительных упрощающих предпосылок и допущений. Тем не менее он заслуживает внимания, поскольку в дальнейшем область его полезного использования, вероятно, будет установлена. [c.233]

ПОСТРОЕНИЕ РАЗНОСТНЫХ СХЕМ МЕТОДОМ БАЛАНСА (ИНТЕГРОИНТЕРПОЛЯЦИОННЫЙ МЕТОД] [c.84]

Разностные уравнения для узлов, лежащих на оси трубы (п =1, m 2,. .., N ), построим методом баланса, рассматривая элементарный объем, который показан на рис. 5.5. Тепловой поток Р, поступающий в радиальном направлении через поверхность г == = hrl2, равен [c.164]

Самым простым способом получения консервативных схем является метод баланса, основанный на применении дивергентных форм физических законов к ячейкам сетки. Рассмотрим его на примере разностной схемы для расчета потенциального поля. Потенциальные поля описывают стационарный процесс теп.топроводности, электрическое поле рабочего конденсатора при диэлектрическом нагреве и т. д. т Запишем выражение для потока вектора [c.131]

К первому способу относятся приборы, основанные на изменении сопротивления ферромагнитной проволоки переменному току при действии магнитного поля вдоль ее длины. По этому принципу был построен импеданс-магнитометр Гаррисона [25], а также прибор Турней и Коусинга [56]. Измерение прибором сводится к определению сопротивления проволоки из мюметалла, ориентированной по направлению измеряемой компоненты магнитного поля, по которой протекает ток звуковой частоты. Сопротивление определяется мостовым методом. Баланс моста, нарушаемый при изменении напряженности магнитного поля, восстанавливается током компенсирующего соленоида, который и служит мерой измеряемого поля. [c.52]

Эта формула определяет требуемую мощность как функцию полетной массы или скорости. Расчет характеристик можно уточнить, если учесть неравномерность распределения индуктивных скоростей, ввести в расчет действительные значения коэффициентов сопротивления сечений (для чего нужно знать распределение углов атаки по диску винта) и более детально определить сопротивление вертолета. В ранних работах по теории вертолета применение метода баланса сил для расчета летных характеристик было, по существу, основано на соотношении p = I t — ih h.+ q и выражениях для Ст и Ся., приведенных в разд. 5.3. В расчетах q, часто учитывалось распределение углов атаки сечений по диску. При определении летных характеристик вертолета численными методами применяют, как правило, метод баланса сил, находя мощность по величине коэффициента аэродинамического момента, т. е. по формуле Ср — [c.185]

Далее будем основываться преимущественно на подходе Moore, Saffman [1972], используя формальные выводы уравнений движения. А понятия различных сил в основном будут применяться для интерпретации различных членов уравнений движения. Главное достоинство метода баланса сил состоит в том, что не требуются знания о детальной структуре течения в ядре вихря, как и в других игггегральных подходах гидродинамики, например методе Кармана - Польгаузена. [c.281]

Подчеркнем, что формула (5.115) выведена со вторым порядком точности и совпадает с соответствующим выражением Мооге, Saffman [1972]. Но в последнем случае вывод осуществлен менее строго с привлечением метода баланса сил. [c.307]

При расчетах нестационарных процессов деформаций дна потока по методу баланса твердого стока количество транспортируемого материала оценивается по формулам для транспортирующей способности потока или же по эквивалентным им формулам для критической мутности. И те, й другие зависимости характеризуют, по сути дела, предельную транспортирующую способность потока в условиях установившегося равномерного движения, когда устанавливается статистическое равновесие между количеством частиц, выпадающих на дно и поднимаемых потоком со дна. Такое состояние движения взвесенесущего потока можно назвать равновесным . К настоящему времени предложено много зависимостей эмпирического и полуэмпирического происхождения для оценки транспортирующей способности или критической мутности (С. X. Абальянц, 1957, 1958 В. Н. Гончаров, 1954 И. В. Егиазаров, 1956, 1963 Е. А. Замарин, 1951 И. И. Леви, 1948, 1957, и др.). Однако в процессе размыва или осаждения наносов равновесный характер процесса транспорта наносов в той или иной степени нарушается. Правда, в случае медленно разви- [c.775]

При построении математических моделей сложных организационно-экономических систем наибольшее распространение получили мето-, ды статистической идентификации, основанные на обработке данных нормальной эксплуатации. Применение аналитических методов в настоящее время весьма ограниченно и сводится в основном к использованию методов баланса. Мало используются и математические методы планирования экспериментов, по той простой причине, что активные эксперименты в рассматриваемой области проводить чрезвычайно трудно, но если- они проводятся, то очень редко сводятся к простому изменению параметров в рамках традиционных схем теории планирования эксперимента, а связаны с изменением структуры и методов производства, управления или стимулирования. [c.66]

Особенность приемочных испытаний заключается в определении только КПД брутто котла прямым или обратным методом баланса, при этом определение потерь с уходящими газами, от химической и механической неполноты сгорания, с физической теплотой шлака и золы-уноса рекомендуется и для прямого метода. До начала испытаний котельной установки должна быть проведена достаточно длительная проверка выполнения эксплуатационных условий, характеризуемых расходами и параметрами перегретого пара и пара промежуточного перегрева, температурой питательной воды на входе в установку, пара на входе в промежуточный пароперегреватель, горячего воздуха. Рабочие измерения должны выполняться в местах, предусмотренных контрактом (договором), а при отсутствии такой спецификации — в точках, близких к рассматриваемым элементам. Проверяется возможность сжигания топлива (смеси топлив) с необходимым расходом и без значительных потерь теплоты с неполнотой сгорания. Для этого должно быть заблаговременно подготовлено топливо, чтобы поставщик мог правильно наладить топочный процесс. Если из предварительных наблюдений видно, что перечисленные требования по номинальным эксплуатационным условиям не выполняются в совокупности или в части их, либо характеристики топлива отличаются от предусмотренных, то испытания могут быть проведены в существующих условиях по со-гла]цению сторон об изменениях, связанных с гарантиями. [c.75]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...