Применение численных

СТРАТОСТАТ [от страто(сфера) и (аэро)стат] - свободный аэростат большого объёма, предназнач. для подъёма в стратосферу экипажа и оборудования для науч. и спортивных целей; с кон. 1950-х гг. наз. также высотный свободный аэростат (ВСА). Полёт на С. с экипажем может проводиться в герметичной или открытой гондоле. С. с открытой гондолой для подъёма на вые. 7-12 км наз. субстратостатом. Совр. С. имеют наполняемые подъёмным газом плёночные оболочки одноразового применения, объём к-рых на земле составляет 1-3% их объёма на макс, высоте подъёма. Старт таких С. проводится с применением устройств, уменьшающих их парусность, или с мор. судов, идущих по ветру со скоростью ветра. Наибольшая высота подъёма С. с экипажем 34 668м (23 мая 1961, амер. пилоты М. Росс и В. Пра-тер, объём оболочки 283,17 тыс. м3), без экипажа - 52 км (27 ркт. 1972, США, объём оболочки 1,36 млн. м3, масса аппаратуры 113 кг).

ПНЕВМбНИКА, струйная пневмоавтоматика, — отрасль пневмоавтоматики, связанная с изучением, разработкой и применением устройств (элементов), действие к-рых осн. на использовании аэрогидродинамич. эффектов — на взаимодействии струй, отрыве потока от стенки, турбулизации течения в ламинарной струе, дросселировании потоков, вихреобразовании. Устройства П. нормально функционируют при высоких и низких темп-pax, пожаро- и взрывобезопасны, не боятся инерц. перегрузок и вибраций, не подвержены влиянию радиации, поэтому их используют в авиац., ракетной и космич. технике, в ядерной энергетике. Элементы П. применяют и в мед. аппаратуре, напр, в системах управления аппаратами искусств, кровообращения и дыхания и др.

В 1956 г. было предложено строить частотные устройства на основе электрических контуров и фильтров с ферромагнитными сердечниками высокой добротности и было практически реализовано первое такое устройство. В настоящее время эти принципы используются во многих промышленных телемеханических устройствах для нефтепромыслов, трубопроводов и ирригации. В нефтедобыче с применением устройств типа ЧТ, ГЧ и СРП-1 теле-механизировано 35% всех нефтескважин Советского Союза. Это позволило перейти с трехсменного обслуживания скважин на односменное и укрупнить нефтепромыслы. Комплексные системы телемеханики типа КСТ(ТРДС), БЧТ-60 и ТЧР-61 с двухчастотным кодом серийно выпускаются промышленностью.

Воспроизведение бигармонических нагрузок может быть осуществлено двумя методами: а) применением устройств, непосредственно следящих за изменением напряжений согласно выбранному закону, или же применением нагружающих элементов с определенным профилем (например, вращающиеся кулачки); б) возбуждением каждой из синусоидальных составляющих с последующим их суммированием.

2. Конструкция и компоновка устройств для автоматической смены инструмента и связанных с ним устройств должны быть достаточно экономичными в изготовлении, обеспечивать быструю окупаемость. Это достигается, кроме названных выше путей повышения производительности, следующими способами: 1) использованием компоновок, типичных для обычных металлорежущих станков; 2) применением устройств для смены инструментов в виде отдельных сборочных единиц, встраиваемых в станки; 3) широким использованием в станках с автоматической сменой инструмента нормализованных и унифицированных узлов и деталей; 4) оснащением станков системами программного управ-

В результате приложения зажимных сил происходит смещение (осадка) установленной заготовки. Этим обусловлено возникновение погрешности закрепления [6]. Ее уменьшение достигается применением устройств, обеспечивающих постоянную силу зажима, повышением контактной жесткости и жесткости приспособления, а также выбором такого направления действия зажимной силы, которое не совпадает с направлением выполняемого размера.

Громадное множество осуществленных кинематических схем — реальных, действующих повсюду механизмов — является источником, из которого черпает идеи творческая мысль конструктора. При проектировании новой техники, связанной с применением устройств, отличающихся элементами принципиальной новизны, использовать этот источник обычно уже не удается.

Установка машин с применением устройств, снабженных регулируемыми клиньями, позволяет периодически регулировать положение станины. Это особенно важно при неравномерной осадке фундамента в процессе его эксплуатации.

Пожарную безопасность технологических процессов обеспечивают конструктивными решениями применяемого оборудования, выбором пожаробезопасных схем процессов, использованием контрольно-измерительных приборов и автоматов, обеспечивающих безопасный режим работы оборудования, применением устройств и приспособлений, предотвращающих механическое искрообразова-ние и снимающих напряжение статического электричества, своевременными ревизиями и предупредительным ремонтом оборудования, очистки от пыли оборудования и технологических конструкций.

В начале 1960-х годов в нашей стране впервые был предложен для бурения горных пород термический способ разрушения материалов с применением устройств, работающих по типу реактивных двигателей. В конце 1980-х годов появились устройства для термогазоструйной рез-

Один из приемов создания малосточных ВПУ при одновременном повышении экономичности и экологичности рабочего цикла ТЭС связан с применением устройств для конденсации водяных паров (конденсат используется в качестве исходной воды) из уходящих дымовых газов котлов, работающих на природном газе. Таким устройством является контактный водяной экономайзер со встроенным декарбонизатором, в котором благодаря глубокому охлаждению газов в рабочей насадке при подаче на нее воды с температурой 20— 30 °С происходит конденсация водяных паров, содержащихся в уходящих газах, и использование выделяющегося при этом тепла для нагрева воды до 40—60 °С. По оценке выход воды при эксплуатации реальных энергетических котлов с контактными экономайзерами составляет около 3,5 т на 1 т расходуемого условного топлива (газа). Кроме экономии реагентов и затрат тепла при обработке получаемой воды для добавки в основной цикл или подпитки теплосети, применение установок для конденсации водяных паров из уходящих дымовых газов позволяет повысить коэффициент использования газового топлива на 10—20 %, снизить потерю тепла с уходящими газами, а также уменьшить влажность выбросов, закисление почв в зоне воздействия дымовых газов и тепловое загрязнение окружающей среды.

Стыковые, угловые и тавровые соединения сваривают на весу либо с применением устройств, формирующих обратную сторону шва: медные подкладки, флюсовые подушки, флюсомедные подкладки, остающиеся стальные подкладки.

применение численных методов для решения подобных систем наталкивается на значительные трудности. Вместе с тем метод Монте-Карло позволяет справиться с возникающими сложностями без особых усилий. Например, наличие направленных свойств у коэффициента черноты е учитывается через плотность вероятности распределения, по которому случайным образом генерируется угол 0 для направления распространения порции излучения. В процессе моделирования фиксируют число актов поглощения, и после его окончания находят

где Ф, — нелинейные функции, а величины: ut и /< также являются функциями времени. Нетрудно видеть, что для машинных моделей с сосредоточенными параметрами система уравнений (7.51) приводится к системе (7.55). Для гармонических движений система уравнений в частных производных (7.51) во многих случаях также может быть приведена к системе обыкновенных дифференциальных уравнений типа (7.55). В этих случаях к решению задач акустической оптимизации могут быть непосредственно применены методы теории оптимального управления. В других случаях требуется модификация известных методов или разработка новых [208, 276]. Ряд результатов здесь получен при решении статических задач теории упругости [211, 341, 342, 365]. Наиболее перспективным является применение численных методов, в частности математического программирования. Ниже мы кратко остановимся на применении некоторых известных аналитических методов и коснемся вычислительных методов, обращая наибольшее внимание на те из них, которые учитывают специфику задач акустической оптимизации машинных конструкций.

тивнее применение численных методов).

32. Иосилевич Г. Б., Осипова Г. В. Применение численных методов решения задач теории упругости к расчету зубчатых передач. — Вестник машиностроения, 1976, № 4, с. 19—23.

ной теплопроводности. Однако в этом случае они вынуждены были заметно упростить условия на границе области, поставив тем самым под сомнение характер полученного ими распределения температур. Более целесообразным с этой точки зрения следует признать применение численных методов с использованием ЭЦВМ.

В общем случае найти аналитическое решение системы весьма ватруднительно. Применение численных методов расширяет возможности аналитических способов решения. Однако те и другие требуют одинаковых краевых условий, которые в реальных процессах тепло- и массообмена, как правило, представлены не полностью. Физический процесс полностью описывается некоторой системой уравнений и присоединенных к ним краевых условий только в том случае, когда эта система замкнута. Считают, что уравнения движения и сплошности допускают автономное решение, так как в совокупности со своими краевыми условиями они составляют замкнутую систему. Система уравнений теплопроводности и диффузии незамкнута. Если, например, известны начальные временные и начальные пространственные краевые условия (параметры сред на входе в аппарат), то, как правило, неизвестны конечные пространственные краевые условия — параметры

Тепловые процессы, протекающие в теплоэнергетических установках, в общем случае описываются сложными системами нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных (уравнения энергии, сплошности, движения и др.), а также нелинейными алгебраическими уравнениями. Современный математический аппарат не всегда позволяет решить такие системы аналитически. Применение численных методов дает возможность получить приближенное решение с достаточной для инженерной практики точностью. Для получения такого решения необходимо предварительно провести довольно значительную исследовательскую работу по разработке достаточно полных математических моделей, пригодных для реализации на вычислительных машинах. Эта работа, как правило, предполагает:

Для определения параметров канала МГД-генератора необходимо решить систему дифференциальных и алгебраических уравнений высокого порядка. Например, система нелинейных уравнений для определения параметров низкотемпературной плазмы — это лишь часть указанной системы. Аналитическое решение такой системы уравнений возможно лишь при многих упрощающих предположениях и допущениях, которые часто искажают физическую картину сложных процессов передачи и преобразования энергии и вносят большую погрешность в результаты расчета. Единственный выход в данном случае — применение численных методов решения с реализацией их на ЭЦВМ.

Точный метод расчета параметров схемы замещения и режимов работы РЦН, алгоритм которого приведен в п.3.4, требует применение численных методов решения при помощи ЭВМ системы нелинейных уравнений (3.60), дополненной уравнениями связи.

Применение численных методов связано с необходимостью проведения последовательных вычислений. С увеличением времени теплового процесса численные методы решения становятся громоздкими в связи с мно-гочисленность.ю .математических операций. В этом случае

Точный метод расчета параметров схемы замещения и режимов работы РЦН, требует применение численных методов решения с помощью ЭВМ системы нелинейных уравнений (11), дополненной уравнениями связи (12)-(16), а потому в пятом разделе работы предложенные удобные для практического использования упрощенные тригонометрические и полиномиальные аналитические выражения в системе относительных единиц зависимости мощности, напора и полного КПД от изменения соответствующего действительного расхода РЦН.