Моделирование работы технической системы
визуализация выбора исходных данных (системы номограмм), работы технической системы (динамическое изменение параметров схемы), изменения значений параметров (отображаются на экране)
Вашему вниманию представлены два варианта апплета (java) для моделирования работы технической системы:
вариант 1
вариант 2
Протестировано в Internet Explorer. В Google Chrome поддержка апплетов прекращена.
Первый вариант более нагляден, но в реальный ход процесса работы системы введены значительные изменения (для большей наглядности).
Во втором варианте процесс протекает более медленно. Выйти из апплета в процессе моделирования можно снятием задачи в диспетчере задач.
В апплетах приведена конструктивная схема следующей системы - "бак-редуктор-змеевик (нагреватель)".
Краткое описание технической системы, используемой в качестве образца для визуализации процесса выбора исходных данных и моделирования работы.
К горловине бака, который заполнен воздухом под давлением, пристыкован редуктор, содержащий шток, входящий в горловину бака, и втулку, удерживаемую двумя пружинами на штоке.
Штуцер выхода редуктора соединен со стальным змеевиком, к которому подведится напряжение питания.
Змеевик нагревается под действием силы тока.
Порядок работы технической системы (от момента начала нагрева змеевика).
Через интервал времени от начала нагрева змеевика воздух начинает поступать (открытие условного клапана) из бака через щелевой зазор (между штоком и горловиной бака) во внутреннюю полость втулки, установленной на шток.
Из внутренней полости втулки газ через следующий щелевой зазор попадает в выходную полость редуктора и, далее, в нагреваемый змеевик.
В рассчете учитывается также утечка газа через зазор между полостью бака и выходной полостью редуктора (параметры этой щели также задаются).
Вследствие уменьшения давления в баке шток (от усилия пружин) вдвигается в горловину бака, тем самым уменьшается длина первого щелевого зазора.
Втулка под действием пружин также перемещается, что приводит к изменению длины щелевого зазора между втулкой и штоком.
Конструктивные и рабочие параметры участка технической системы выбираются следующим образом.
Значения параметров основных элементов (щелевых зазоров, пружин, змеевика) выбираем с помощью систем номограмм, для появления которой необходимо "щелкнуть" левой клавишей мыши
(при нажатой клавиши "Alt") в области нужного элемента схемы.
На экране появится соответствующая система номограмм.
Выбираем значения параметров на номограммах также "щелчком" левой клавиши мыши в нужном месте на выбранном графике.
"Щелчек" левой клавишей мыши в области треугольника (располагается рядом с номограммами)
осуществляет "скроллинг" значений соответствующей оси. "Щелчек" правой кнопкой по треугольнику увеличивает или уменьшает диапазон значений соответствующей оси
(треугольник слева уменьшает, справа - увеличивает).
"Щелчек" правой клавишей мыши (при нажатой клавиши "Shift") в области любой из номограмм возвращает нас к конструктивной схеме,
где отражаются принятые изменения.
Остальные параметры вводятся в текстовые поля, находящиеся под конструктивной схемой.
Кнопкой "Start" запускаем программу на счёт - выполняется моделирование процесса работы системы.
Над схемой появляется индикатор времени. В пространстве между корпусом редуктора и змеевиком (в процессе моделирования работы) появляются изменяющиеся значения основных параметров -
расходов через щелевые зазоры и змеевик, давлений в полостях, ходов пружин и усилий на пружины.
В зоне выхода из змеевика представлены изменяющиеся значения - температуры материала змеевика и газа.
Изменения давления и температуры в ходе расчёта сопровождаются изменением цвета соответствующих областей на конструктивной схеме.
Справа от схемы размещаются остальные параметры расчёта и их значения - теплотехнические - коофф. теплоотдачи, числа Re, Nu и т.д.
Представленный подход к поиску оптимального результата путем визуализации выбора параметров и моделирования работы системы позволяет специалисту с максимальной эффективностью
использовать свои знания для анализа всего комплекса параметров технической системы с их комплексной оптимизацией.
Тема раздела: моделирование работы системы, визуализация выбора параметров и процесса моделирования работы системы.
web-сайт
"ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ"
E-mail: nomogramka@gmail.com
Copyright
© 2005-2022 г. Все права защищены.