Устройство для решения задач тепломассопереноса Советский патент 1985 года по МПК G06G7/48 

.1.1 J7 , Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь эовано в гибридных вычислитё тьных системах для решения теплофизических задач.5 Цель изобретения состоит в повышении быстродействия решения задач тепломассопереноса, . На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устрой- О ства. Устройство содержит R -сетки 1 по числу исследуемых параметров, блоки 2 задания граничньк условий (ГУ, Г), управляемые источники 3 тока, 15 уравновешивающие усилители 4, дополнительные управляемые источники 5 тока и матрицу 6 из rt и масштабных резисторов. Устройство работает следующим об- 20 разом. В начальный момент времени в граничные узлы R-сеток 1 задаются потенциалы, соответствующие граничным условиям задачи, во внутренние узлы 25 R-сеток I через управляемые источ- . Ники 3 тока вводятся величины токов, определяемые величиной управляющих напряжений на выходах уравновешивающих усилителей 4. С внутренних 30 узлов.R-сеток 1 напряжения подаются на управляющие входы управляемьпс источников тока 5, токи которых вводятся в соответствующие строки матрицы 6, и на входы уравновешивающих усилителей 4. Дальнейшую работу устройства рассмотрим применительно к двухкомпонентной задаче тепломассопереноса, когда искомыми величинами являются до температура Т и масса U. Управляемые источники .тока 3,5 настраиваются таким образом, чтобы величины токов, регулируемые напряжениями V, W, Т, U , соответственно 45 были равны

со

(V)

Tfirj--, UttJ-U , rV|,-Lf,T, .). Здесь векторы Т и u означаначальные значения температуры Т ассы U в начальный момент време - - o Тогда по методу узловых напряжеэлектрическая схема устройства условиях СП в установившемся име 0) описьгоается сисой уравнений L 01Г П f Vl rvi О ; L J I U j w j ГУ J .ir A,,; L - матрица размерности Л/f/V, аппроксимирующая оператор Лапласа V , tij - диагональные к матрицы размерности Л/if/ / , У - граничные условия задачи- тепломассопереноса. Исключая из выражения (2) вектоV и К/, получаем 1ПР 1П/- а ммп U 1гU II UiU I А.. А. U 71 1 7lJ .-:-ii p. VVjrV то и есть система уравнений, поаемая из двумерной задачи теплосопереноса разностным методом t, - t-p + e«t.

3U59041

Решение задачи на первом времен- Заметим, что система уравнений СЗ)

ном интервале получают во внутрен- , fаппроксимирует задачу тепломассопе.

них узлахR,-сеток I. Чтобы получитьреноса (4 для случая, когда в ней

решение в следующий момент времениотсутствуют внутренние источники

tj % + af f(, + 2& ,. где лУ- 5(стоки) тепла и массы. Если они есть,

приращение времени, в выражении С1)то в уравнениях (2) и СЗ) появляются

и в ГУ векторы Т , U° надо заменитьдополнительные плены в правой части,

на полученные значения температуры Ткоторые моделируются дополнительны

и массыU на предыдущем шаге. Далееми (компенсирующими) источниками

поступают аналогично.10тока.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ .РЕ1ШШЯ ЗАДАЧ ТЕПЛОМАССОПБРЕНОСА, содержащее по числу иccлeдye я.IX параметров Rсетки, блоки задания.граничных условий и управляемые источники тока, первые вьгооды которых соединены с шиной нулевого потенциала, а вторые ВСКОЮЗКяЯ 4 и ISATHTUsO- -|« Б11БЛЙ1П КА с внутренними узлами R -сеток, граничные узлы которых подключены к выходам блокои задания граничных условий, отличающееся тем, что,, с целью повышения быстродействия, в него введены уравновеитивающие усилители, дополнительные управляемые источники тока и матрица, из масштабных резисторов,каждая строка которой через уравновешивающий усилитель подключена к одноименному столбцу матрицы и управляющему входу соответствующего управляемого источника тока, первые выводы дополнительных управляемых источников тока соединены с шиной нулевого потенциала, а вторые вьгооды СО и .управляющие входы подключены соответственно к одйоименным строкам, CZ матрицы и .внутренним узлам R-сеток.