ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር

በዝሆን ጓዳ ላይ “ጎሽ” የሚለውን ጽሑፍ ካነበብክ አይንህን አትመን።” Kozma Prutkov

በቀደመው በአምሳያ ላይ የተመሠረተ ንድፍ ጽሑፍ የነገሮች ሞዴል ለምን እንደሚያስፈልግ ታይቷል፣ እናም ያለዚህ የቁስ ሞዴል አንድ ሰው ስለ ሞዴል ​​ላይ የተመሠረተ ዲዛይን መናገር የሚችለው እንደ የገበያ አውሎ ንፋስ ፣ ትርጉም የለሽ እና ምህረት የለሽ እንደሆነ ተረጋግጧል። ነገር ግን የአንድ ነገር ሞዴል በሚታይበት ጊዜ ብቃት ያላቸው መሐንዲሶች ሁል ጊዜ ምክንያታዊ ጥያቄ አላቸው፡ የአንድ ነገር የሂሳብ ሞዴል ከእውነተኛ ነገር ጋር እንደሚመሳሰል ምን ማስረጃ አለ.

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር

የዚህ ጥያቄ መልስ አንድ ምሳሌ ተሰጥቷል ስለ ኤሌክትሪክ አንፃፊ ሞዴል-ተኮር ንድፍ ጽሑፍ። በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ለአውሮፕላኖች የአየር ማቀዝቀዣ ዘዴዎች ሞዴል የመፍጠር ምሳሌን እንመለከታለን, ልምምዱን ከአጠቃላይ ተፈጥሮ አንዳንድ ንድፈ ሃሳቦች ጋር በማደብዘዝ.

አስተማማኝ የነገር ሞዴል መፍጠር. ቲዎሪ

ላስቲክን ላለመሳብ, ለሞዴል-ተኮር ንድፍ ሞዴል ለመፍጠር ስለ ስልተ-ቀመር ወዲያውኑ እነግራችኋለሁ. ሶስት ቀላል ደረጃዎች አሉት

1 ደረጃ. የአስመሳይ ስርዓቶች ተለዋዋጭ ባህሪን የሚገልፅ የአልጀብራ-ልዩነት እኩልታዎች ስርዓት ይፍጠሩ። የሂደቱን ፊዚክስ ካወቁ ቀላል ነው። ብዙ ሳይንቲስቶች ለእኛ ኒውተን ፣ ብሬኑሊ ፣ ናቪየር ስቶክስ እና ሌሎች ኮምፓስ እና ራቢኖቪች ስታንግልስ የሚሉትን መሰረታዊ የአካል ህጎችን ቀድመው አዘጋጅተውልናል ።

2 ደረጃ. በውጤቱ ስርዓት ውስጥ ከሙከራዎች ሊገኝ የሚችለውን የሞዴሊንግ ቅንጅቶች ስብስብ እና የአምሳያው ነገር ባህሪያትን ይምረጡ።

3 ደረጃ. እቃውን ይፈትሹ እና ሞዴሉን በመስክ ሙከራዎች ውጤቶች መሰረት ያስተካክሉት ከእውነታው ጋር ይዛመዳል, ከሚፈለገው የዝርዝር ደረጃ ጋር.

እንደምታየው ልክ እንደ ሁለት ሶስት.

የተግባር ትግበራ ምሳሌ

በአውሮፕላኑ ውስጥ ያለው የአየር ማቀዝቀዣ ዘዴ (ኤሲኤስ) ከራስ-ሰር የግፊት ጥገና ስርዓት ጋር የተያያዘ ነው. በአውሮፕላኑ ውስጥ ያለው ግፊት ሁል ጊዜ ከውጫዊው ግፊት የበለጠ መሆን አለበት ፣ የግፊት ለውጥ ፍጥነት አብራሪዎች እና ተሳፋሪዎች ከአፍንጫ እና ከጆሮ ደም እንዳይፈስ ማድረግ አለባቸው ። ስለዚህ የአየር ማስገቢያ እና የውጭ ፍሰት መቆጣጠሪያ ስርዓቱ ለደህንነት አስፈላጊ ነው, እና ውድ የሆኑ የሙከራ ስርዓቶችን ለማልማት መሬት ላይ ተቀምጧል. በበረራ ከፍታ ላይ ሙቀትን እና ግፊቶችን ይፈጥራሉ, በተለያየ ከፍታ አየር ማረፊያዎች ላይ የመነሳት እና የማረፍ ዘዴዎችን ያባዛሉ. እና ለ VCS የቁጥጥር ስርዓቶችን የማዳበር እና የማረም ጉዳይ ወደ ሙሉ ቁመቱ ከፍ ይላል. አጥጋቢ የቁጥጥር ስርዓት ለማግኘት የሙከራ ወንበሩን እስከ መቼ እናስኬዳለን? በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው የመቆጣጠሪያ ሞዴሉን ወደ ዕቃው ሞዴል ካስተካከልን, በሙከራ አግዳሚ ወንበር ላይ ያለው የሥራ ዑደት በከፍተኛ ሁኔታ ሊቀንስ ይችላል.

የአውሮፕላኑ አየር ማቀዝቀዣ ዘዴ እንደ ማንኛውም የሙቀት ስርዓት ተመሳሳይ የሙቀት መለዋወጫዎችን ያካትታል. ባትሪ - በአፍሪካ ውስጥም ባትሪ ነው, አየር ማቀዝቀዣ ብቻ ነው. ነገር ግን በሚነሳው ክብደት እና በአውሮፕላኖች ልኬቶች ውስንነት ምክንያት የሙቀት መለዋወጫዎች በተቻለ መጠን በትንሽ ክብደት በተቻለ መጠን ሙቀትን ለማስተላለፍ በተቻለ መጠን የታመቁ እና በተቻለ መጠን ውጤታማ ይሆናሉ። በውጤቱም, ጂኦሜትሪ በጣም ያልተለመደ ይሆናል. እንደ ሁኔታው ​​ግምት ውስጥ በማስገባት. ምስል 1 የሙቀት ሽግግርን ለማሻሻል በጠፍጣፋዎቹ መካከል ያለውን ሽፋን የሚጠቀም የሰሌዳ ሙቀት መለዋወጫ ያሳያል. ትኩስ እና ቀዝቃዛ ማቀዝቀዣ በሰርጦቹ ውስጥ ይለዋወጣሉ ፣ የፍሰት አቅጣጫው ተሻጋሪ ነው። አንድ ቀዝቃዛ ወደ ፊት ለፊት ተቆርጦ, ሌላኛው ወደ ጎን ይቀርባል.

የ SCR መቆጣጠሪያን ችግር ለመፍታት በእንደዚህ አይነት የሙቀት መለዋወጫ ውስጥ ከአንድ መካከለኛ ወደ ሌላ ምን ያህል ሙቀት እንደሚተላለፍ ማወቅ አለብን. የሙቀት ለውጥ መጠን በዚህ ላይ የተመሰረተ ነው, እኛ የምንቆጣጠረው.

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር
ምስል 1. የአውሮፕላን ሙቀት መለዋወጫ እቅድ.

ሞዴሊንግ ላይ ችግሮች. የሃይድሮሊክ ክፍል

በቅድመ-እይታ, ስራው በጣም ቀላል ነው, በሙቀት መለዋወጫ ቻናሎች ውስጥ ያለውን የጅምላ ፍሰት እና በሰርጡ መካከል ያለውን የሙቀት ፍሰት ማስላት አስፈላጊ ነው.
በሰርጦቹ ውስጥ ያለው የኩላንት የጅምላ ፍሰት መጠን በበርኑሊ ቀመር ይሰላል፡-

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር

የት
ΔP በሁለት ነጥቦች መካከል ያለው የግፊት ልዩነት;
ξ የኩላንት ግጭቱ መጠን ነው;
L የሰርጡ ርዝመት ነው;
d የሰርጡ ሃይድሮሊክ ዲያሜትር ነው;
ρ የኩላንት ጥግግት ነው;
ω በሰርጡ ውስጥ ያለው የኩላንት ፍጥነት ነው።

የዘፈቀደ ቅርፅ ላለው ሰርጥ ፣ የሃይድሮሊክ ዲያሜትር በቀመር ይሰላል-

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር

የት
F የመተላለፊያው ክፍል አካባቢ ነው;
P የሰርጡ እርጥበታማ ፔሪሜትር ነው።

የግጭት ቅንጅት በተጨባጭ ቀመሮች ይሰላል እና እንደ ማቀዝቀዣው ፍሰት ፍጥነት እና ባህሪያት ይወሰናል። ለተለያዩ ጂኦሜትሪዎች ፣ የተለያዩ ጥገኞች ይገኛሉ ፣ ለምሳሌ ፣ ለስላሳ ቱቦዎች ውስጥ የተዘበራረቀ ፍሰት ቀመር-

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር

የት
የሬይናልድስ ቁጥር ነው።

በጠፍጣፋ ቻናሎች ውስጥ ፍሰት እንዲኖር ፣ የሚከተለውን ቀመር መጠቀም ይቻላል፡

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር

ከ Bernoulli ቀመር አንድ ሰው ለተወሰነ ፍጥነት የግፊት ጠብታውን ማስላት ይችላል ወይም በተቃራኒው በተሰጠው የግፊት ጠብታ መሰረት በሰርጡ ውስጥ ያለውን የኩላንት ፍጥነት ያሰላል።

የሙቀት ልውውጥ

በማቀዝቀዣው እና በግድግዳው መካከል ያለው የሙቀት ፍሰት በቀመርው ይሰላል-

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር

የት
α [W / (m2 × ዲግሪ)] - የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅት;
F የፍሰት ክፍል አካባቢ ነው.

በቧንቧዎች ውስጥ ለሚኖሩ የሙቀት ተሸካሚዎች ፍሰት ችግሮች በቂ ጥናቶች ተካሂደዋል እና ብዙ የማስላት ዘዴዎች አሉ ፣ እና እንደ አንድ ደንብ ፣ ሁሉም ነገር ወደ ተጨባጭ ጥገኛዎች ይወርዳል ፣ ለሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅት α [W / () m2× ዲግሪ)]

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር

የት
ኑ የኑሴልት ቁጥር ነው
λ የፈሳሹ የሙቀት አማቂነት ነው [W/(m×deg)] d የሃይድሮሊክ (ተመጣጣኝ) ዲያሜትር ነው።

የ Nusselt ቁጥርን (መስፈርት) ለማስላት፣ የተጨባጭ መስፈርት ጥገኛዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ ለምሳሌ፣ ክብ ቧንቧ የ Nusselt ቁጥርን ለማስላት ቀመር ይህንን ይመስላል።

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር

እዚህ አስቀድመን የሬይኖልድስ ቁጥርን፣ የፕራንድትል ቁጥርን በግድግዳው ሙቀት እና በፈሳሽ የሙቀት መጠን እና ተመሳሳይነት የሌለውን ቅንጅት አይተናል። (ምንጭ)

ለቆርቆሮ ፕላስቲን ሙቀት መለዋወጫዎች, ቀመሩ ተመሳሳይ ነው ( ምንጭ ):
ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር

የት
n = 0.73 m = 0.43 ለተረብሽ ፍሰት,
coefficient a - ከ 0,065 ወደ 0.6 እንደ ሳህኖች ብዛት እና እንደ ፍሰት ስርዓት ይለያያል.

ይህ ቅንጅት በፍሰቱ ውስጥ ለአንድ ነጥብ ብቻ እንደሚሰላ ግምት ውስጥ እናስገባለን። ለቀጣዩ ነጥብ, የተለየ የፈሳሽ ሙቀት አለን (ሞቀ ወይም ቀዘቀዘ), የተለየ የግድግዳ ሙቀት, እና በዚህ መሰረት, ሁሉም የሬይኖልድስ ቁጥሮች, የፕራንድትል ቁጥሮች ይንሳፈፋሉ.

በዚህ ነጥብ ላይ, ማንኛውም የሂሳብ ሊቃውንት ቅንብሩ በ 10 ጊዜ የሚቀየርበትን ስርዓት በትክክል ለማስላት የማይቻል ነው, እና እሱ ትክክል ይሆናል.

ማንኛውም ተግባራዊ መሐንዲስ እያንዳንዱ የሙቀት መለዋወጫ በአምራችነት የተለየ ነው እና ስርዓቶችን ለመቁጠር የማይቻል ነው, እና እነሱም ትክክል ይሆናሉ.

በሞዴል ላይ የተመሰረተ ንድፍስ? ሁሉም አልፏል?

በዚህ ቦታ የላቁ የምዕራባውያን ሶፍትዌር ሻጮች ሱፐር ኮምፒውተሮችን እና 3D-calculation ሲስተሞችን ለምሳሌ "ያለ ምንም መንገድ" ይሸጡዎታል። እና በ 1 ደቂቃ ውስጥ የሙቀት ስርጭትን ለማግኘት ለአንድ ቀን ስሌቱን ማስኬድ ያስፈልግዎታል.

ይህ የእኛ አማራጭ እንዳልሆነ ግልጽ ነው, የቁጥጥር ስርዓቱን ማረም አለብን, በእውነተኛ ጊዜ ካልሆነ, ቢያንስ ቢያንስ ወደፊት.

መፍትሄ በማንሳት

የሙቀት መለዋወጫ ይመረታል, ተከታታይ ሙከራዎች ይከናወናሉ እና ቋሚ የሙቀት መጠን ውጤታማነት ሰንጠረዥ በሙቀት ተሸካሚ ፍሰት መጠን ይዘጋጃል. ውሂቡ ከሙከራዎች ስለሚመጣ ቀላል፣ ፈጣን እና አስተማማኝ።

የዚህ አቀራረብ ጉዳቱ የነገሩ ተለዋዋጭ ባህሪያት አለመኖሩ ነው. አዎን, የቋሚ ሁኔታ የሙቀት ፍሰት ምን እንደሚሆን እናውቃለን, ነገር ግን ከአንድ የአሠራር ሁኔታ ወደ ሌላ ሲቀይሩ ምን ያህል ጊዜ እንደሚፈጅ አናውቅም.

ስለዚህ, አስፈላጊዎቹን ባህሪያት በማሰላሰል, በፈተናዎች ጊዜ የቁጥጥር ስርዓቱን በቀጥታ እናዘጋጃለን, ይህም በመጀመሪያ ማስቀረት እንፈልጋለን.

ሞዴል-ተኮር አቀራረብ

ተለዋዋጭ የሙቀት መለዋወጫ ሞዴል ለመፍጠር, በተጨባጭ ስሌት ቀመሮች ውስጥ እርግጠኛ ያልሆኑ ነገሮችን ለማስወገድ የሙከራ መረጃን መጠቀም አስፈላጊ ነው - የ Nusselt ቁጥሮች እና የሃይድሮሊክ መከላከያ.

መፍትሄው ቀላል ነው, ልክ እንደ ሁሉም ብልሃተኛ. ተጨባጭ ፎርሙላ እንወስዳለን፣ ሙከራዎችን እናካሂዳለን እና የቁጥር እሴትን እንወስናለን፣ በዚህም በቀመሩ ውስጥ ያለውን ጥርጣሬ እናስወግዳለን።

የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅት የተወሰነ እሴት እንዳለን, ሁሉም ሌሎች መለኪያዎች የሚወሰኑት በመሠረታዊ የአካላዊ ጥበቃ ህጎች ነው. የሙቀት ልዩነት እና የሙቀት ማስተላለፊያ ቅንጅት በአንድ ክፍል ውስጥ ወደ ሰርጡ የሚተላለፈውን የኃይል መጠን ይወስናሉ.

የኃይል ፍሰትን ማወቅ በሃይድሮሊክ ቻናል ውስጥ ለቅዝቃዛው የኃይል ብዛት እና ሞመንተም የመጠበቅን እኩልታዎች መፍታት ይቻላል ። ለምሳሌ ይህንን፡-

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር
በእኛ ሁኔታ፣ በግድግዳው እና በማቀዝቀዣው መካከል ያለው የሙቀት ፍሰት፣ Qwall፣ ሳይገለጽ ይቆያል። ተጨማሪ ማየት ይችላሉ እዚህ…

እንዲሁም ለሰርጡ ግድግዳ የሙቀት መለዋወጫ እኩልነት፡-

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር
የት
∆Qwall ወደ ሰርጥ ግድግዳ በሚመጣው እና በሚወጣው ፍሰት መካከል ያለው ልዩነት ነው;
M የሰርጡ ግድግዳ ብዛት ነው;
ሲፒሲ የግድግዳው ቁሳቁስ የሙቀት አቅም ነው.

የሞዴል ትክክለኛነት

ከላይ እንደተጠቀሰው, በሙቀት መለዋወጫ ውስጥ በጠፍጣፋው ወለል ላይ የሙቀት ስርጭት አለን. ለተረጋጋ እሴት አንድ ሰው አማካዩን በፕላቶች ላይ ወስዶ ሊጠቀምበት ይችላል, ሙሉውን የሙቀት መለዋወጫ እንደ አንድ የተጠናከረ ነጥብ ያቀርባል, በዚህ ጊዜ በአንድ የሙቀት ጠብታ, ሙቀት በሙቀት መለዋወጫ ውስጥ በሙሉ ይተላለፋል. ነገር ግን ጊዜያዊ አገዛዞች እንዲህ ያለ approximation ላይሰራ ይችላል. ሌላው ጽንፍ ብዙ መቶ ሺህ ነጥቦችን አውጥቶ ሱፐር ኮምፒዩተሩን መጫን ነው፡ ይህ ደግሞ እኛን አይመቸንም ምክንያቱም ስራው የቁጥጥር ስርዓቱን በቅጽበት እና በተሻለ ፍጥነት ማዋቀር ነው።

ጥያቄው የሚነሳው, ተቀባይነት ያለው ትክክለኛነት እና የሂሳብ ፍጥነት ለማግኘት የሙቀት መለዋወጫውን ስንት ክፍሎች መከፋፈል አለበት?

እንደ ሁልጊዜው፣ በአጋጣሚ፣ በእጄ የአሚን ሙቀት መለዋወጫ ሞዴል ነበረኝ። የሙቀት መለዋወጫው ቱቦ ነው, በቧንቧዎች ውስጥ ማሞቂያ እና ማሞቂያ በከረጢቶች መካከል ይፈስሳል. ችግሩን ለማቃለል የሙቀት መለዋወጫው አጠቃላይ ቱቦ እንደ አንድ ተመጣጣኝ ፓይፕ ሊወከል ይችላል, እና ቧንቧው ራሱ እንደ ተለዋዋጭ ስሌት ሴሎች ስብስብ ሊወከል ይችላል, በእያንዳንዱ ውስጥ የሙቀት ማስተላለፊያ ሞዴል ይሰላል. የአንድ ሕዋስ ሞዴል ንድፍ በስእል 2 ይታያል ሙቅ አየር ቻናል እና ቀዝቃዛ አየር በግድግዳው በኩል የተገናኙ ናቸው, ይህም በሰርጦች መካከል ያለውን የሙቀት ፍሰት ማስተላለፍን ያረጋግጣል.

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር
ምስል 2. የሙቀት መለዋወጫ ሴል ሞዴል.

የቱቦው ሙቀት መለዋወጫ ሞዴል በቀላሉ ሊበጅ የሚችል ነው. አንድ መለኪያ ብቻ መቀየር ይችላሉ - በቧንቧው ርዝመት ውስጥ ያሉትን ክፍሎች ብዛት እና ለተለያዩ ክፍፍሎች ስሌት ውጤቶችን ይመልከቱ. በርዝመቱ ወደ 5 ነጥብ በመከፋፈል እንጀምር (ምስል 3) እና ርዝመቱ እስከ 100 ነጥብ ድረስ (ምስል 4) በመክፈት ብዙ አማራጮችን እናሰላል።

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር
ምስል 3. የ 5 ስሌት ነጥቦች የማይንቀሳቀስ የሙቀት ስርጭት.

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር
ምስል 4. የ 100 ስሌት ነጥቦች የማይንቀሳቀስ የሙቀት ስርጭት.

በስሌቶች ምክንያት, በ 100 ነጥብ ሲካፈል የተረጋጋው የሙቀት መጠን 67,7 ዲግሪ ነው. እና ወደ 5 የተሰሉ ነጥቦች ሲከፋፈሉ, የሙቀት መጠኑ 72 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ነው.

ከትክክለኛው ጊዜ አንጻር ያለው ስሌት ፍጥነት በመስኮቱ የታችኛው ክፍል ላይም ይታያል.
የቋሚ የሙቀት መጠን እና ስሌት ፍጥነት እንደ ስሌት ነጥቦች ብዛት እንዴት እንደሚለዋወጥ እንይ። ከተለየ የስሌት ሴሎች ብዛት ጋር በሂሳብ ውስጥ ያለው የቋሚ የሙቀት መጠን ልዩነት የተገኘውን ውጤት ትክክለኛነት ለመገምገም ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል.

ሠንጠረዥ 1. በሙቀት መለዋወጫ ርዝመት ውስጥ ባለው የሒሳብ ነጥቦች ብዛት ላይ የሙቀት እና ስሌት ፍጥነት ጥገኛ.

የተሰሉ ነጥቦች ብዛት ቋሚ የሙቀት መጠን የሂሳብ ፍጥነት
5 72,66 426
10 70.19 194
25 68.56 124
50 67.99 66
100 67.8 32

ይህንን ሰንጠረዥ በመተንተን የሚከተሉትን ድምዳሜዎች ልንሰጥ እንችላለን-

  • በሙቀት መለዋወጫ ሞዴል ውስጥ ካሉት የሂሳብ ነጥቦች ብዛት ጋር በተመጣጣኝ መጠን የሒሳብ ፍጥነት ይቀንሳል.
  • የስሌቱ ትክክለኛነት ለውጥ በከፍተኛ ሁኔታ ይከሰታል. የነጥቦች ብዛት እየጨመረ በሄደ ቁጥር በእያንዳንዱ ቀጣይ ጭማሪ ላይ ያለው ማሻሻያ ይቀንሳል.

በስእል 1 ላይ እንደሚታየው የኩላንት መስቀል ፍሰት ያለው የሰሌዳ ሙቀት መለዋወጫ ሁኔታ ከአንደኛ ደረጃ ስሌት ሴሎች ተመጣጣኝ ሞዴል መፍጠር ትንሽ የተወሳሰበ ነው. የመስቀለኛ ፍሰትን ለማደራጀት በሚያስችል መንገድ ሴሎችን ማገናኘት አለብን. ለ 4 ህዋሶች ስዕሉ በስእል 5 ላይ እንደሚታየው ይታያል።

የኩላንት ፍሰት በሞቃት እና በቀዝቃዛው ቅርንጫፎች በሁለት ቻናሎች ይከፈላል ፣ ቻናሎቹ በሙቀት መዋቅሮች የተገናኙ ናቸው ፣ ስለሆነም በሰርጡ ውስጥ በሚያልፉበት ጊዜ ቀዝቃዛው ሙቀትን በተለያዩ ቻናሎች ይለዋወጣል። የመስቀለኛ ፍሰትን በማስመሰል ሙቅ ማቀዝቀዣው ከግራ ወደ ቀኝ ይፈስሳል (ምሥል 5 ይመልከቱ) በእያንዳንዱ ቻናል ውስጥ፣ በቅደም ተከተል ከታች ወደ ላይ ከሚፈሰው የቀዝቃዛ ማቀዝቀዣ ቻናሎች ጋር ሙቀትን ይለዋወጣል (ምስል 5 ይመልከቱ)። በጣም ሞቃታማው ነጥብ በላይኛው ግራ ጥግ ላይ ነው፣ ምክንያቱም ትኩስ ማቀዝቀዣው ከቀዝቃዛው ቻናል ሞቃታማ ቀዝቀዝ ጋር ሙቀትን ስለሚለዋወጥ ነው። እና በጣም ቀዝቃዛው ከታች በቀኝ በኩል ነው, ቀዝቃዛው ቀዝቃዛው ከሙቀት ማቀዝቀዣ ጋር ሙቀትን ይለዋወጣል, ይህም ቀደም ሲል በመጀመሪያው ክፍል ውስጥ የቀዘቀዙ ናቸው.

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር
ምስል 5. የ 4 ስሌት ሴሎች ተሻጋሪ ፍሰት ሞዴል.

እንዲህ ዓይነቱ የጠፍጣፋ ሙቀት መለዋወጫ ሞዴል በሙቀት አማቂነት ምክንያት በሴሎች መካከል ያለውን የሙቀት ልውውጥ ግምት ውስጥ አያስገባም እና የኩላንት መቀላቀልን ግምት ውስጥ አያስገባም, ምክንያቱም እያንዳንዱ ቻናል ተለይቷል.

ነገር ግን በእኛ ሁኔታ የመጨረሻው ገደብ ትክክለኛነትን አይቀንሰውም, ምክንያቱም በሙቀት መለዋወጫ ንድፍ ውስጥ, የቆርቆሮው ሽፋን ከኩላንት ጋር ወደ ብዙ ገለልተኛ ሰርጦች ይከፋፈላል (ምሥል 1 ይመልከቱ). የሰሌዳ ሙቀት መለዋወጫ በማስመሰል ጊዜ ስሌት ትክክለኛነት ምን እንደሚሆን እስቲ እንመልከት ስሌት ሴሎች ቁጥር መጨመር.

ትክክለኝነትን ለመተንተን የሙቀት መለዋወጫውን ወደ ስሌት ሴሎች ለመከፋፈል ሁለት አማራጮችን እንጠቀማለን-

  1. እያንዳንዱ ካሬ ሴል ሁለት ሃይድሮሊክ (ቀዝቃዛ እና ሙቅ ፍሰቶች) እና አንድ የሙቀት ንጥረ ነገር ይዟል. (ስእል 5 ይመልከቱ)
  2. እያንዳንዱ ካሬ ሕዋስ ስድስት የሃይድሮሊክ ንጥረ ነገሮችን (በእያንዳንዱ ሙቅ እና ቀዝቃዛ ጅረቶች ውስጥ ሶስት ክፍሎች) እና ሶስት የሙቀት አካላትን ይይዛል።

በኋለኛው ሁኔታ ሁለት የግንኙነት ዓይነቶችን እንጠቀማለን-

  • ቀዝቃዛ እና ሙቅ ጅረቶች የቆጣሪ ፍሰት;
  • የቀዝቃዛ እና ሙቅ ፍሰት አብሮ መኖር።

የቆጣሪ ፍሰት ከተሻጋሪ ፍሰት ጋር ሲነፃፀር ውጤታማነትን ይጨምራል ፣ የጅራት ፍሰት ግን ይቀንሳል። በበርካታ የሴሎች ብዛት, ፍሰቱ አማካኝ እና ሁሉም ነገር ወደ እውነተኛው ተሻጋሪ ፍሰት ቅርብ ይሆናል (ስእል 6 ይመልከቱ).

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር
ምስል 6. ባለ አራት-ሴል ተሻጋሪ-ፍሰት ሞዴል ከ 3 አካላት ጋር.

ምስል 7 በሙቀት መስመሩ ውስጥ አየር በ 150 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የሙቀት መጠን እና በቀዝቃዛው መስመር - 21 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ በሚሰጥበት ጊዜ በሙቀት መለዋወጫ ውስጥ ያለውን የቋሚ-ግዛት የሙቀት ስርጭት ውጤት ያሳያል. . በሴሉ ላይ ያለው ቀለም እና ቁጥሮች በሂሳብ ሴል ውስጥ ያለውን አማካይ የግድግዳ ሙቀት ያንፀባርቃሉ.

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር
ምስል 7. ለተለያዩ የንድፍ እቅዶች ቋሚ የሙቀት መጠን.

ሠንጠረዥ 2 የሙቀት መለዋወጫውን ሞዴል ወደ ሴሎች መከፋፈል ላይ በመመርኮዝ የሙቀት መለዋወጫውን ከሙቀት መለዋወጫ በኋላ ያለውን የሙቀት አየር ቋሚ የሙቀት መጠን ያሳያል.

ሠንጠረዥ 2. በሙቀት መለዋወጫ ውስጥ በተቆጠሩት የሴሎች ብዛት ላይ የሙቀት ጥገኛነት.

የሞዴል መጠን ቋሚ የሙቀት መጠን
1 ንጥል በሴል
ቋሚ የሙቀት መጠን
በሴል 3 ንጥሎች
2 x 2 62,7 67.7
3 x 3 64.9 68.5
4 x 4 66.2 68.9
8 x 8 68.1 69.5
10 x 10 68.5 69.7
20 x 20 69.4 69.9
40 x 40 69.8 70.1

በአምሳያው ውስጥ ያለው የስሌት ሴሎች ቁጥር እየጨመረ በሄደ መጠን የመጨረሻው ቋሚ የሙቀት መጠን ይጨምራል. በተለያየ ክፍልፋዮች ላይ ባለው ቋሚ የሙቀት መጠን መካከል ያለው ልዩነት እንደ ስሌት ትክክለኛነት አመላካች ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል. የስሌት ሴሎች ቁጥር እየጨመረ በሄደ መጠን የሙቀት መጠኑ ወደ ገደቡ እንደሚሄድ እና ትክክለኛነት መጨመር ከሂሳብ ነጥቦች ብዛት ጋር ተመጣጣኝ እንዳልሆነ ማየት ይቻላል.

ጥያቄው የሚነሳው, የአምሳያው ትክክለኛነት ምን ያስፈልገናል?

የዚህ ጥያቄ መልስ በአምሳያችን ዓላማ ላይ የተመሰረተ ነው. ይህ ጽሑፍ ስለ ሞዴል-ተኮር ንድፍ ስለሆነ የቁጥጥር ስርዓቱን ለማዋቀር ሞዴል እንፈጥራለን. ይህ ማለት የአምሳያው ትክክለኛነት በሲስተሙ ውስጥ ጥቅም ላይ ከሚውሉት ዳሳሾች ትክክለኛነት ጋር ሊወዳደር ይገባል ማለት ነው.

በእኛ ሁኔታ, የሙቀት መጠኑ የሚለካው በ ± 2.5 ° ሴ ትክክለኛነት ባለው ቴርሞኮፕል ነው. የቁጥጥር ስርዓቱን ለማዘጋጀት ዓላማዎች ማንኛውም ከፍ ያለ ትክክለኛነት ምንም ፋይዳ የለውም, የእኛ እውነተኛ የቁጥጥር ስርዓታችን በቀላሉ "አያየውም". ስለዚህ, ገደብ ለሌለው ክፍልፋዮች የሚገድበው የሙቀት መጠን 70 ° ሴ ነው ብለን ከወሰድን, ከ 67.5 ° ሴ በላይ የሚሰጠን ሞዴል በቂ ትክክለኝነት ይኖረዋል. ሁሉም ሞዴሎች በስሌት ሴል ውስጥ 3 ነጥብ ያላቸው እና ከ 5x5 በላይ የሆኑ ሞዴሎች በሴል ውስጥ አንድ ነጥብ አላቸው. (በሠንጠረዥ 2 ላይ በአረንጓዴ የደመቀ)

ተለዋዋጭ የአሠራር ዘዴዎች

ተለዋዋጭ ሁነታን ለመገምገም የሙቀት መለዋወጫውን ሂደት በተለያዩ የንድፍ እቅዶች የሙቀት መለዋወጫ ግድግዳ በጣም ሞቃት እና ቀዝቃዛ ቦታዎች ላይ እንገመግማለን. (ምስል 8 ተመልከት)

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር
ምስል 8. የሙቀት መለዋወጫውን ማሞቅ. የ 2x2 እና 10x10 ልኬቶች ሞዴሎች.

የመሸጋገሪያው ሂደት ጊዜ እና ተፈጥሮው በተግባር በሂሳብ ህዋሶች ብዛት ላይ እንደማይመሰረት እና በሙቀት ብረት ብዛት ብቻ እንደሚወሰን ማየት ይቻላል.

ስለዚህ እኛ ከ 20 እስከ 150 ° ሴ የሙቀት መለዋወጫውን በሐቀኝነት ለማስመሰል በ SCR ቁጥጥር ስርዓት በሚፈለገው ትክክለኛነት ከ10 - 20 ስሌት ነጥቦች በቂ ናቸው ብለን መደምደም እንችላለን።

ተለዋዋጭ ሞዴልን በሙከራ ማዋቀር

የሒሳብ ሞዴል, እንዲሁም የሙቀት መለዋወጫ ንፉ ሙከራ ውሂብ መኖሩ, ስሌቱ ከሙከራው ውጤት ጋር የሚገጣጠመውን ሞዴል ወደ ሞዴል ለማስተዋወቅ ቀላል እርማት ማድረግ አለብን.

ከዚህም በላይ የግራፊክ ሞዴል መፈጠር አካባቢን በመጠቀም, ይህንን በራስ-ሰር እናደርጋለን. ምስል 9 የሙቀት ማስተላለፊያ ማጠናከሪያ ቅንጅቶችን ለመምረጥ ስልተ ቀመር ያሳያል. ከሙከራው የተገኘው መረጃ ወደ ግብአት ይመገባል, የሙቀት መለዋወጫ ሞዴሉ ተያይዟል, እና ለእያንዳንዱ ሁነታዎች አስፈላጊዎቹ ውህዶች በውጤቱ ላይ ይገኛሉ.

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር
ምስል 9. በሙከራው ውጤት ላይ በመመርኮዝ የማጠናከሪያውን ሁኔታ ለመምረጥ አልጎሪዝም.

ስለዚህ, ለ Nusselt ቁጥር አንድ አይነት ኮፊሸን እንወስናለን እና በስሌቱ ቀመሮች ውስጥ ያለውን ጥርጣሬ እናስወግዳለን. ለተለያዩ የአሠራር ዓይነቶች እና ሙቀቶች ፣ የማስተካከያ ምክንያቶች እሴቶች ሊለያዩ ይችላሉ ፣ ግን ለተመሳሳይ የአሠራር ዘዴዎች (መደበኛ ክወና) በጣም ቅርብ ይሆናሉ። ለምሳሌ, ለተለያዩ ሁነታዎች ለተሰጠው የሙቀት መለዋወጫ, ቅንጅቱ ከ 0.492 ወደ 0.655 ነው.

የ 0.6 ጥምርን ተግባራዊ ካደረግን, በተመረመሩ የአሠራር ሁነታዎች ውስጥ, የሂሳብ ስህተቱ ከቴርሞኮፕል ስህተት ያነሰ ይሆናል, ስለዚህ ለቁጥጥር ስርዓቱ የሙቀት መለዋወጫ የሂሳብ ሞዴል ለዚህ ሞዴል ሙሉ በሙሉ በቂ ይሆናል.

የሙቀት መለዋወጫውን ሞዴል ማስተካከል ውጤቶች

የሙቀት ማስተላለፊያውን ጥራት ለመገምገም, ልዩ ባህሪ ጥቅም ላይ ይውላል - ቅልጥፍና:

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር
የት
effሙቅ ለሙቀት ማቀዝቀዣው የሙቀት መለዋወጫ ቅልጥፍና ነው;
Tተራሮችin በሙቀት ማቀዝቀዣው መንገድ ላይ ወደ ሙቀት መለዋወጫ መግቢያ ላይ ያለው የሙቀት መጠን ነው;
Tተራሮችውጭ - በሙቀት ማቀዝቀዣው መንገድ ላይ በሙቀት መለዋወጫቸው መውጫ ላይ ያለው የሙቀት መጠን;
Tአዳራሽin በቀዝቃዛው ማቀዝቀዣ መንገድ ላይ ወደ ሙቀት መለዋወጫ መግቢያ ላይ ያለው የሙቀት መጠን ነው.

ሠንጠረዥ 3 የሙቀት መለዋወጫውን ሞዴል ከሙከራው ውስጥ በተለያዩ የፍሰት መጠኖች በሞቃት እና በቀዝቃዛ መስመሮች ውስጥ ያለውን ውጤታማነት ያሳያል።

ሠንጠረዥ 3. የሙቀት ማስተላለፊያውን ውጤታማነት በ% በማስላት ላይ ስህተቶች.
ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር

በእኛ ሁኔታ, የተመረጠው ኮፊሸን እኛ በምንፈልገው በሁሉም የአሠራር ዘዴዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. በዝቅተኛ የፍሰት መጠኖች, ስህተቱ የበለጠ በሚሆንበት ጊዜ, አስፈላጊው ትክክለኛነት ካልተሳካ, ተለዋዋጭ የማጠናከሪያ ሁኔታን መጠቀም እንችላለን, ይህም አሁን ባለው ፍሰት መጠን ይወሰናል.

ለምሳሌ, በስእል 10 ውስጥ, የማጠናከሪያው ሁኔታ በሰርጡ ሴሎች ውስጥ ባለው የአሁኑ ፍሰት መጠን ላይ በመመስረት በተሰጠው ቀመር መሰረት ይሰላል.

ሞዴል ላይ የተመሠረተ ንድፍ. የአውሮፕላኑን ሙቀት መለዋወጫ ምሳሌ በመጠቀም አስተማማኝ ሞዴል መፍጠር
ምስል 10. ተለዋዋጭ የሙቀት ማስተላለፊያ ማሻሻያ ሁኔታ.

ግኝቶች

  • የአካላዊ ህጎች እውቀት ለሞዴል-ተኮር ዲዛይን ተለዋዋጭ የነገሮች ሞዴሎችን እንዲፈጥሩ ያስችልዎታል።
  • በሙከራ መረጃው መሰረት ሞዴሉ መረጋገጥ እና መስተካከል አለበት።
  • የሞዴል መሳሪያዎች ገንቢው በእቃው የፈተና ውጤቶች ላይ በመመስረት ሞዴሉን እንዲያስተካክል መፍቀድ አለባቸው።
  • ትክክለኛውን ሞዴል-ተኮር አቀራረብ ተጠቀም እና ደስተኛ ትሆናለህ!

ለሚያነቡ ሰዎች ጉርሻ. የ SCR ስርዓት ምናባዊ ሞዴል አሠራር ቪዲዮ.

በዳሰሳ ጥናቱ ውስጥ የተመዘገቡ ተጠቃሚዎች ብቻ መሳተፍ ይችላሉ። ስግን እንእባክህን።

ቀጥሎ ምን ልንገራችሁ?

  • 76,2%በአምሳያው ውስጥ ያለው ፕሮግራም በሃርድዌር ውስጥ ካለው ፕሮግራም ጋር እንደሚዛመድ እንዴት ማረጋገጥ እንደሚቻል 16

  • 23,8%ለሞዴል-ተኮር ዲዛይን ሱፐር ኮምፒዩቲንግን እንዴት መጠቀም እንደሚቻል.5

21 ተጠቃሚ ድምጽ ሰጥቷል። 1 ተጠቃሚ ተቆጥቧል።

ምንጭ: hab.com

አስተያየት ያክሉ