SU842861A1

SU842861A1 - Device for solving heat conductance non-linear problems

Info

Publication number: SU842861A1
Application number: SU792844662A
Authority: SU
Inventors: Юрий Михайлович Мацевитый
Original assignee: Институт Проблем Машиностроенияан Украинской Ccp
Priority date: 1979-11-30
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1981-06-30

Description

Изобретение относитс к аналоговой вычислительной технике и предназ начено дл моделировани температур ных полей с учетом зависимости коэфф циента теплопроводности от температуры . Известны устройства дл решени нелинейных задач теплопроводности, содержащие модели, выполненные на сетках из резистйвных элементов, оми ческих резисторов, терморезисторов, фоторезисторов Clj. Сетки ,в этих устройствах вл ютс самонастраивающимис так сопротивление резисторов устанавливаетс пропорциональным напр жению в узле, к которому они примыкают. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл моделировани нелинейных процессов Г2. Это устройство содержит источник светового излучени оптико-электронной пары, сетку из резистйвных элементов , усилители. Известное устройство обладает тем недостатком, что сопротивление фоторезистора устанавливаетс в зависимости от потенциала в одном из узлов, примыкающих к фоторезистору. Ъ то врем как проводимость фоторезистора должна быть пропорциональна : полусумме потенциалов узлов, между которыми он включен. При использовании метода конечных разностей коэффициент теплопроводности медлу узлами -п и п+1 . f(n + V-t) Указанный недостаток приводит к снижению точности получаемых решений , кроме того, происходит .утечка тока в цепи, содержащей лампы накаливани , что также снижает точность моделировани . Цель изобретени - повы ение точности решени нелинейных задач теплопроводности . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл решени нелинейных задач теплопроводности, содержащее сетку фоторезисторов, каждый узел которой через соответствующий источник светового излучени первой группы соединен с общей шиной, ввецены усилители напр жени и втора группа источников светового излучени , причем каждый|уэел сетки фоторезисторов соединен со входом соответствующего усилител напр жени .The invention relates to analog computing and is intended to simulate temperature fields, taking into account the dependence of the thermal conductivity coefficient on temperature. Devices are known for solving nonlinear heat conduction problems, containing models made on grids of resistive elements, ohmic resistors, thermistors, Clj photoresistors. The grids in these devices are self-adjusting, so the resistance of the resistors is proportional to the voltage at the node to which they are adjacent. The closest in technical essence to the present invention is a device for modeling non-linear processes G2. This device contains a source of optical radiation of an optoelectronic pair, a grid of resistive elements, amplifiers. The known device has the disadvantage that the resistance of the photoresistor is established depending on the potential in one of the nodes adjacent to the photoresistor. B while the conductivity of the photoresistor must be proportional: to the half-sum of the potentials of the nodes between which it is turned on. When using the finite-difference method, the coefficient of thermal conductivity of the slow nodes is n and n + 1. f (n + V-t) This deficiency leads to a decrease in the accuracy of the solutions obtained; in addition, there is a leakage of current in the circuit containing incandescent lamps, which also reduces the accuracy of the simulation. The purpose of the invention is to increase the accuracy of solving non-linear heat conduction problems. The goal is achieved in that a device for solving nonlinear heat conduction problems containing a grid of photoresistors, each node of which is connected to a common bus through a corresponding light source of the first group, a voltage amplifier and a second group of light sources of photoresistors are inserted. connected to the input of the corresponding voltage amplifier.

выход которого через соответствующий источник светового излучени второй группы соединен с тем же узлом сетки фрторезисторов.the output of which is connected via the corresponding light source of the second group to the same grid node of the floro-resistors.

На чертеже представлена блок-схема моделирующей среды дл решени нелинейных задач теплопроводности.The drawing shows a block diagram of a simulation environment for solving non-linear heat conduction problems.

Устройство содержит сетку фоторезисторов 1, узлы которой через источники светового излучени первой группы 2 соединены с общей шиной, а источники 3 светового излучени второй группы подключены между выходами усилителей 4 напр жени и соответствующими узло№ и сетки. Источники светового излучени выполнен в виде ламп накаливани .The device contains a grid of photoresistors 1, the nodes of which are connected to the common bus through the light sources of the first group 2, and the light sources 3 of the second group are connected between the outputs of the voltage amplifiers 4 and the corresponding node and grid. Light sources are made in the form of incandescent lamps.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

После включени : модели и подачи сигналов, моделирующих граничные услови , в узлах сетки фоторезисторовAfter switching on: models and signals that simulate the boundary conditions in the grid nodes of photoresistors

1устанавливаютс некоторые потенциалы , которые вл ютс исходными дл настройки моделирующей среды. Ток из узлов сетки через источникиOne set of potentials that are initial for setting up the simulation environment is set. Current from grid nodes through sources

2светового излучени уходит на общу шину, вызыва их свечение, управл ю .щее фоторезисторами 1. Одновременно с этим сигнал из узла сетки поступает на вход усилител 4 напр жени , где он удваиваетс , в результате чег через лампу 3 накгшиванн , к которой приложено напр жение, равное потенциёшу данного узла , протекает ток, равный току, протекающему через лампу 2 накаливани , который вызывае свечение лампы 3, также управл ющее фоторезистором 1. Вследствие того, что фоторезистор 1 мен ет свою проводимость , измен ютс потенциалы в узлах сетки и т.д. Регулирование происходит до тех пор, пока проводимост фоторезистора не станет пропорциональной полусумме потенциалов в узлах , между которыми включен фоторезистор .2 light radiation goes to the common bus, causing them to glow, which is controlled by photoresistors 1. At the same time, the signal from the grid node enters the input of the voltage amplifier 4, where it doubles, as a result of which it passes through the lamp 3 attached to which the voltage is applied equal to the potential of this node, a current flows that is equal to the current flowing through the incandescent lamp 2, which causes the lamp 3 to glow, also controlling the photoresistor 1. Due to the fact that the photoresistor 1 changes its conductivity, the potentials at the nodes of the grid and t change. d . Regulation takes place until the conductivity of the photoresistor becomes proportional to the half-sum of potentials at the nodes between which the photoresistor is turned on.

Таким образом, выполнение устройства в соответствии с изобретением позвол ет повысить точность решени нелинейных задач теплопроводности и улучшить самонастройку элементов моделирующей среды, так как проводимость фоторезистора оказываетсй пропорциональной полусумме напр жени в узлах, между которыми он расположен, а также потому, что ток, втекающий в узел через вторую лампу, равен току, вытекающему из узла через первую лампу (компенсаци происходит за счет того, что лампы одинаковы, а усилитель напр жени вдвое увеличивает потенциал узла).Thus, the implementation of the device in accordance with the invention improves the accuracy of solving non-linear heat conduction problems and improves the self-tuning of the elements of the modeling environment, since the conductivity of the photoresistor turns out to be proportional to the half-sum voltage at the nodes between which it is located, and also because the current flowing into the node through the second lamp is equal to the current flowing out of the node through the first lamp (compensation occurs due to the fact that the lamps are the same, and the voltage amplifier doubles the potential l site).

Claims

1. Matsevity Yu. N. Electrical modeling of nonlinear problems of technical thermophysics. K., Naukova Dumka, 1977.

2. The copyright certificate of the USSR No. 437100, cl. G 06 G 7/48, 19-73 (prototype),