Патент ссср 402885

ОП И АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

402885

Союз Советских

Социалистических, Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03;Ч.1972 (№ 1780669/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Оп бликовано 19.Х.1973. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 26.111.1974

М. 1хл. G 060 7/48

Гасударственный камитет

Совета Министрав СССР па делам изааретений к аткрытий

УДК 681.333(088.8) Авторы изобретения

И. А. Тихомиров, О. В. Смиренский и А. Ф. Лавренюк

Заявитель

Томский ордена Октябрьской революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИ РОВАНИЯ Н ECTAÖÈOÍAÐÍÎÃO

ТЕПЛОМАССООБМЕНА

Изобретение относится к области электрического моделирования и может применяться при моделировании нестационарного тепломассообмена в аппаратах с подвижной рабочей средой, например, в теплообменных аппаратах, ядерных и химических рсакторах н т. д.

Известно устройство для моделирования тснломассообмена, содержащее матрицу емкостей, с помощью которой моделируется неподвижная срсда, матрицу емкостей, с помощью которой моделируется подвижная среда, и устройство, осуществляющее селе ктив нос подключение элементов одной матрицы к элсмснтам другой в порядке и со скоростью, соответствующими движению рабочей среды.

Недостатком известного устройства является то, что процесс взаимодействия между подвижной средой и неподвижной средой моделируется дискретно, тогда как в реальных аппаратах этот процесс идет непрерывно.

В моделируемом аппарате, например, теплообменном аппарате, в котором подвижная и неподвижная среда разбиты на участки равной длины, при перемещении рабочей среды по тракту теплообмена происходит изменение площади теплового контакта между каждым участком подвижной и неподвижной сред.

В предложенном устройстве это изменение площади теплового контакта имитируется изменением проводимости управляемых резисторов, с помощью которых соединены матрицы элементов подвижной среды н матрицы элементов неподвижной среды.

Блок-схема предложенного устройства при5 ведсна на чертеже.

К каждому у ьастку подвижной среды 1 подк:почсны матрицы элементов неподвижной среды 2 через управлясмыс рсзнсторы 3 и 4.

Два зажима управляемых резисторов (каждый

10 через свой электронный ключ 5 и 6) подсоединены к двум соседним элементам, моделирующим неподвижную среду. Элементы неподвиж ой среды посредством ключей и управляемых резисторов соединены с двумя соседними эле15 мснтамн подвижной среды.

Проводимость управляемых резисторов 3 и

4 изменяется линейно от нулевой до заданной и затем снова до нулевой периодически, причем проводимость двух резисторов, подклю20 чснных к одному элементу подвижной среды, меняется в противофазе, т. е. когда проводимость резистора 3 линейно растет, проводимость резистора 4 линейно падает.

Устройство работает следующим образом.

25 Если величина сопротивления управляемого резистора 3 равна величине сопротивления резистора 4, то это как раз тот случай, когда участок подвижной среды Л имеет площадь теплового контакта с двумя элементами не30 подвижной среды «н («+1). Изменение пло4G2885!

Г2

1 !

Тi ið i 1 . Миронoii;;

Еор? ситор Е. Михсс!и( (с I,,li I iið L. (.см;ип!!и(Зп!с!и! 5"4,10 Гири; !. (i-17

По!ии!с!и!с

1ппогрпф!и, пр. (.;IIiyI(os;I, 2 щади теплового IoIITBIcTB между элсмсн а !и подвижной и неподвижной сред в резульгaTc движения рабочей среды в направлении, указанном стрелкой, имитируется соответственно ,меньшением проводимости резистора 3 и увеличением проводимости резистора .4. Когда участок подвижной среды Л займет положение напротив участка неподвижной среды (и+1), проводимость резистора 4 станет максимальной, т. е. будет cooTBcTciiioâàT» макси- 10 мал»ной площади теплового контакт;i учасl ков подвижной и iIeIIo;IIIiIжной сред, а нроводимост! резистора 3 сl3IIcT нулевой, н с lioмощью системы электронных ключей 5 резистор 3, соединенный с элсмс!Пом подвижной среды Л, переключается от элементы неподвижной среды и к элементу (а+!), т. с. через один по ходу движения рабочей среды. Далее картина периодически повторяется для всех элементов. 20

С целью периодического изменения проводимости управляемых резисторов моделиру!ошес устройство снабжено генератором импульсов

7, имеющим два выхода 8 и 9, с которых cliiiмаются сигналы одной и той же частоты, но в 25 противофазе. К выходу 8 генератора импульсов подключена общая цепь управлен?!11 проводимостью резисторов 3, а к выходу 9, Ila котором сигпа1 смещен но фазе на Iioловину периода, общая цепь управления нроводимо- З0 стью резисторов 4.

Следующим важным звеном в работе моделирующего устройства является синхронизация переключений двух групп управляемых резисторов в тот момент, когда проводимость 35 резисторов одной группы становится нулевой.

Это достигается тем, что моделирующее устройство снабжено следя(цим устройством, вход которого подключен к выходу геператора сигналов, а выход сос;(инсн со входом устройства, осуществляющего селективное подключение управляемых резисторов и соединенных с ними элементов подвижной среды и элементам неподвижной среды. Например, к выходу 8 генератора сигналов подключен следящий блок 10, п в Tîò момент, когда в цепь управления проводимостью резистора 3 подается сигнал, нри котором проводимость резистора 3 становится нулевой, на выходе слсдящсго Олок!i 10 возиlll(аст иi(!!!у, !ьс, которы!! !

»Орсдастся на группу клк?чей 5 il 6 устройства

С С. 1 (. К Н и i O ГО Н С Р I К1 10 и C 11 I I H Э Л С М Е Н О В Н О Дliiiжной и нснодвн>иной ср(д.

11 peäìñò нзобрс ения

УCTpoiicIIIO для моделирования нестационарного тенломассообмена, содержащее матрицы моделирования подвижной и неподвижной сред, генератор импульсов, Отл!ича!Ощеегя тем, что, с целшо увеличения точности и быстродействия, olio содержит управляемые резисторы Ilo числу элсмс!лов в матрицах, э;!ектрОннl.lе кл!Очи и слсдяlций Олок, пОдк.ночснный к первому выходу генератора импульсов, причем каждый предыдущий элемент матрицы моделирования подвижной среды соединен через последовательно подключенные управляемый резистор, соединенный со вторым выходом генератора импульсов, н электронi!i ill ключ, подключенный к следящему блоку, с каждым последующим элементом матрицы моделирования подвижной и неподвижной сред, а одноименные элементы матриц моделирования подвижной и неподвижной сред соединены соответственно через последовательно подключенные управляемый резистор, соединенный с первым выходом генератора импульсов, и электронный кл!оч.