Спосіб визначення температурного поля об’єктів довільної геометричної форми

Спосіб визначення температурного поля об'єктів довільної геометричної форми, який ґрунту 3 24337 Однак, недоліком описаного способу є велика тривалість визначення температурного поля об’єкту через послідовне вимірювання термо-ЕРС всіх термопар. Крім того, спосіб є трудомістким, що зумовлено залученням великої кількості апаратури для його реалізації. В основу корисної моделі поставлена задача створити новий більш простий спосіб визначення температурного поля об’єктів як простої, так і складної геометричної форми шляхом вимірювання температури в мінімальній кількості контрольних точок, котрі розташовані тільки на границі досліджуваного об’єкту, що дає можливість забезпечити задовільну точність визначення температури і одночасно дозволяє зробити експресаналіз температурного поля об’єкту з метою його прогнозування. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб визначення температурного поля об’єктів довільної геометричної форми грунтується на вимірюванні температури в контрольних точках досліджуваного об’єкту. Згідно корисної моделі, вимірювання температури здійснюють тільки у граничних контрольних точках, причому вибір технічних засобів вимірювання є довільним, і за допомогою скінченно-елементній апроксимації визначають температурне поле об’єкту, де при скінченно-елементній апроксимації у якості параметрів використовують отримані заміри. За рахунок того, що запропонований спосіб є безсітковий, він дозволяє суттєво зменшити витрати часу на його реалізацію. Крім того, описаний спосіб не є трудомісткий, оскільки вимірювання температури проводиться в оптимальному числі контрольних точок. Так, те, що вимірювання температури проводять тільки в граничних контрольних точках досліджуваного об’єкту, дає можливість зменшити кількість операцій, необхідних для визначення його температурного поля. В результаті цього вдається зменшити як матеріальні, так і часові витрати. Спосіб здійснюється наступним чином. Приклад На границі об’єкту довільної геометричної форми вибираються контрольні точки, в яких проводять вимірювання температури одним з відомих способів, наприклад, за допомогою використання дротяних спіралей. Слід зазначити, що вибір технічних засобів вимірювання температури в граничних контрольних точках є довільним. В конкретному випадку, коли вимірювання температури Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 4 здійснюють тільки у вибраних контрольних точках, застосування спіралей не є трудомістким та не потребує великих часових витрат. Потім для заданого об’єкту підбирають скінченні елементи (СЕ), вершини яких розміщені в граничних контрольних точках. Ці елементи вибираються так, щоб лінійна комбінація їх мір відповідала мірі досліджуваного об’єкту. При цьому коефіцієнтами пропорційності є вагові коефіцієнти, які відображають вплив температури в контрольних точках кожного зі скінченних елементів на довільно вибрану точку об’єкту. Зокрема, у випадку введення двох СЕ можна застосувати так звану «золоту пропорцію», яка апроксимується звичайними 2 3 дробами і . 5 5 В кожному з цих елементів для знаходження температури в довільно вибраній точці використовують формулу: r TA = å Ni × Ti , i= 1 де ТА - температура у довільно вибраній точці А досліджуваного об’єкту, Ті - значення температури, виміряні в контрольних точках на границі об’єкту, які є вершинами скінченного елемента (і=1, r , де r - кількість вершин СЕ), Nі - функції форми. Після цього для уточнення значення температури в досліджуваній точці заданого об’єкту вагові коефіцієнти переносимо на значення температури, отримані у відповідних скінченних елементах. Таким чином, описана схема для прогнозування постійної величини температури в будь-якій точці об’єкту дає можливість визначити його стаціонарне температурне поле. Запропонований спосіб є більш ефективним в порівнянні з відомими, оскільки не потребує нанесення сітки на досліджуваний об’єкт і в той же час дозволяє дослідити температурне поле не лише на поверхні об’єкту, а і всередині останнього. Описаний спосіб є економічно доцільним і простим при реалізації, так як вимірювання температури проводиться в оптимальному числі контрольних точок, які розташовані тільки на границі об’єкту дослідження. Поряд з цим, спосіб дозволяє суттєво зменшити об’єм роботи і дати достатньо точну оцінку температурного поля незалежно від геометричної форми досліджуваного об’єкту. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601