Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Эксплуатация судовых энергетических установок»
жүктеу/скачать 1.87 Mb.
|
| Построение тепловых сеток. Измерительная установка ЭТА, предназначена для построения изоляции. Работает по мостовой схеме (Уитстона) . Модель М подключают к аккумуляторной батареи АБ шинами Ш1 и Ш2 с потенциалами ин и ив . В питательную цепь входит ключ К , вольтметр V, реостат R1, амперметр А. К источнику питания параллельно с моделью М подключен делитель напряжения Д, состоящий из двух магазинов сопротивлений МС1 и МС2. Их сопротивления R1 и R2 набирают рукоятками декартовых переключателей, поддерживая неизменным полное сопротивление делителя Rд=R1+R2. От точки соединения магазинов к модели переброшен мостик с включенным в него указателем равновесия моста – нулевым стрелочным гальвонометром Г. Для изменения чувствительности гальванометра параллельно с ним включен шунт – реостат R2. Мостик заканчивается подвижной контактной иглой И, которую можно подключать к любой точки модели. Измерительная игла И служит для разыскивания точек с и=const.
Пусть острие иглы И касается модели М в точке, принадлежащей отыскиваемой изолинии 1-2-3-4, делящей модель на две части; сопротивление левой (заштрихованной) части модели обозначим через R3, а правой – через R4 Полное сопротивление модели Rм=R3+R4. Сопротивления R1, R2, R3, R4 . образуют четыре плеча моста Уитстона. Установим, чему равно численное значение относительной разности потенциалов U в исследуемой точке. Из теории мостов известно, что ток через мостик не проходит при следующем соотношении между сопротивлениями смежных плеч моста: R1/R2=R3/R4. Составим производную пропорцию: R1/(R1+R2)=R3/(R3+R4). Отсюда
При равновесии моста через сопротивления R3 и R4 проходит ток одной и той же силы I, при этом по закону Ома R3=(и-ив)/I и Rм=(ин-ив)/I. Подставляя последние равенства в соотношение (6.22), получим
Процесс измерения U на мостовой схеме сводится к уравновешиванию моста. Перемещая иглу по поверхности модели, находят такие точки, при прикосновении к которым иглой, стрелка гальванометра не отклоняется от нулевого положения. Их отмечают непосредственно на модели легким нажатием иглы и мягким карандашом. Ряд таких точек, скопированных впоследствии на кальку и соединенных плавной кривой, дают искомую изолинию. Для различных изолиний численные значения U (задаваемые на делителе напряжения) находятся в следующих пределах: I≥U≥0. Действительно, из равенства (6.23) следует, что при R1=RД и R2=RД-R1= 0 на входной шине Ш1 (соответствующей тепловой поверхности конструкции) Uн=1, при R1=0 и R2=RД-R1=RД на выходной шине Ш2 (имитирующей холодную поверхность)Uв=0. Обычно полную относительную разность потенциалов делят на 10 равных частей и строят изолинии с шагом ΔU=0,1. Изолинии рассмотренных – прямых – моделей воспроизводят изотермы тепловой конструкции. Для построения изопотенциальных линий, воспроизводящих линии тепловых потоков изоляционной конструкции, изготавливают обратные электрические модели. Физическое подобие обратной модели и конструкции обеспечивают таким подбором листов бумаги для различных областей модели, чтобы отношение их электрических сопротивлений Rб оказались равным отношению коэффициентов теплопроводности λ для сходственных областей конструкции. Чтобы осуществить подобие граничных условий, шины переставляют на боковые границы обратной модели (соответствующие свободным краям прямой модели). Техника построения изолиний одинакова для прямых и обратных моделей. Изолинии обратной модели оказываются ортогональными к изолиниям прямой модели, т.е. представляют собой одновременно линии тепловых потоков для исходной задачи. Численные значения U для обратной модели дают значения относительных тепловых потоков, т.е. потоков, проходящих между начальной линией тока и рассматриваемой, измеренной в долях от полного количества теплоты, поступающей через всю конструкцию. После совмещения на одном чертеже семейств изолиний прямой и обратной моделей (перенесенных предварительно на кальки) получают ортогональную тепловую сетку. жүктеу/скачать 1.87 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|