Студопедия
МОТОСАФАРИ и МОТОТУРЫ АФРИКА !!!


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Моделирование физических явлений




Во многих случаях невозможно получить необходимые данные путем проведения экспериментов на натурном образце в реальных условиях его работы; например, практически невозможно получить аэродинамические характеристики больших самолетов путем продувки их в аэродинамических трубах. В этих случаях опыты проводятся на моделях. Под моделью в общем случае понимается геометрическая модель тела или модельные условия процесса. В связи с этим встает важная задача моделирования изучаемого физического явления. Задача эта сводится к решению следующего вопроса: как должен быть проведен опыт на модели для того, чтобы полученные результаты могли бы быть перенесены на натуральный образец?

Условия моделирования, т.е. условия, которым должны удовлетворять модель и протекающий в ней процесс, дает теория подобия. Если процесс в модели будет подобен процессу в исходном образце, то результаты исследования на модели могут быть применены к натурному образцу, ибо в подобных явлениях безразмерные величины одинаковы.

Для того чтобы процессы в модели и образце были подобны, необходимо осуществить следующие условия, которым должны удовлетворять модель и протекающий в ней процесс, дает теория подобия. Если процесс в модели будет подобен процессу в исходном образце, то результаты исследования на модели могут быть применены к натурному образцу, ибо в подобных явлениях безразмерные величины одинаковы.

Для того чтобы процессы в модели и образце были подобны, необходимо осуществить следующие условия, которые вытекают из положений, рассмотренных выше:

- должно быть обеспечено геометрическое подобие модели и образца;

- должно быть обеспечено равенство определяющих критериев для процессов в модели и образце. При этом, согласно (10.19), автоматически будет обеспечено и равенство определяемых критериев подобия;

- должно быть обеспечено подобие граничных и начальных условий; подобие начальных условий необходимо лишь для нестационарных процессов.

Рассмотренные выше правила моделирования впервые были сформулированы Кирпичевым М.В. и Гухманом А.А.

Следует отметить, что при моделировании часто оказывается затруднительным или невозможным удовлетворить все условия подобия, в частности выдержать равенство всех определяющих критериев. В этом случае исключают из рассмотрения те критерии, изменение которых слабо влияет на характер процесса, т.е. на условиях подобия. Такое моделирование называют частичным или приближенным. Допустимость такого приближения должна каждый раз обоснованность.

Частичное моделирование выполняется наиболее строго, если имеет место автомодельность изучаемого процесса по отношению к какому-либо критерию. Процесс является автомодельным по отношению к данному критерию, если изменение последнего в некотором диапазоне не сказывается на физическом подобии. Например, как отмечалось, при малых числах М газовые потоки автомодельны по отношению к критерию Маха.




Поясним условия моделирования на примере.

Допустим, что предполагается определение характеристик стационарного конвективного теплообмена в канале путем проведения опыта на модели (рассмотрим малые числа М). Согласно сказанному модель должна быть подобна натурному образцу. Далее, в модели и образце должно быть обеспечено равенство определяющих критериев, т.е.

Reм = Reн и Prм = Prн

Если задачей является исследование теплообмена в определенном изменения чисел Re и Pr, то этот же диапазон должен быть выдержан и на модели. Наконец, должны быть подобными поля скоростей и температур теплоносителей на входе в каналы и должны быть подобными распределения температур (или тепловых потоков) на стенках каналов модели и образца; подобие распределения скоростей на непроницаемой стенке выдерживается автоматически, так как на стенке всегда с = 0.

Вместе с тем опыт следует поставить таким образом, чтобы было обеспечено определение величин, входящих в критерии подобия. В результате опытов для различных значений Re и Pr определяются соответствующие величины Nu. По этим результатам находится эмпирическая зависимость типа (10.20) для заданного диапазона изменения определяющих критериев. Часто на практике эти зависимости представляются в виде степенных функций, например

Nu = A Rem Prn. (10.21)

Здесь A, m, n – коэффициенты, определяемые из опыта.

Такого рода эмпирические зависимости верны для всех подобных процессов, но лишь в тех пределах изменения определяющих критериев, которые имели место в опыте.

При обработке результатов эксперимента необходимо знание линейного размера l, входящего в критерии подобия, а также теплофизических параметров теплоносителя.

Характерный линейный размер, который называют также определяющим, выбирается в соответствии с формой тела. Например, в случае трубы за определяющий размер принимают ее диаметр и т.д.

Теплофизические параметры (λ, μ, ср, ρ) зависят от температуры. Та температура, по которой определяют теплофизические параметры теплоносителя, входящие в критерии подобия, называется определяющей или эффективной.





Дата добавления: 2015-04-23; просмотров: 2738; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 10105 - | 7846 - или читать все...

Читайте также:

  1. ER-МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
  2. Анализ сценариев, имитационное моделирование методом Монте-Карло, анализ дерева решений.
  3. В. 42 Аллергический диатез. Понятие. Клиника преимущественно кожных и сочетанных проявлений. Вопросы терапии.
  4. Влияние отклонения основных параметров бурового раствора от проектных величин на возникновение проявлений.
  5. Вопрос 8. Моделирование экономических систем
  6. Вопрос. СССР в середине 60-80-х годов: нарастание кризисных явлений.
  7. ГЛОБАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ. ГЛОБАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
  8. Движений и развитию физических качеств подразделяют иа три части? Охарактеризуйте содержание каждой из них
  9. Дизайн и компьютерное моделирование. Выбор стиля, цветовой гаммы, композиции. Пропорциональность, функциональность, эргономичность.
  10. Единицы физических величин. Эталоны, стандартные образцы и их метрологические характеристики.
  11. Зависимость развития физических способностей от двигательных режимов.
  12. Задача 2.10. Моделирование СФЗ


 

3.214.224.224 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.027 сек.