Техническая термодинамика

Теория вихрей в жидкостях и теория трения в газах описываются теми же уравнениями, что и теория электромагнетизма. Это позволяет заменить исследование реального объекта или процесса исследованием его модели; при этом явления, происходящие в модели, подобно отображают явления в объекте, а техническая реализация модели оказывает-

-В настоящей книге приведены сведения по теории магнетизма в объеме, достаточном для понимания основных,физических цроцессов, имеющих место при намагничивании и перемагничивании ферро- и фер-римагнетиков (образование доменных структур, ход технической кривой намагничивания и др.); рассмотрены магнитные материалы, используемые в электромагнитных устройствах, их классификация и свойства; изложены физические основы и важнейшие принципы построения электромагнитных устройств аналогового и дискретного действия, используемых в информационно-измерительной технике; отдельно рассмотрены'системы с постоянными магнитами; даны справочные сведения, необходимые для выполнения расчетов, например при курсовом проектировании; приведены контрольные вопросы. При из-дожении материале'основное внимание обращено на физические принципы, а техническая реализация устройств рассмотрена в виде отдельных расчетных примеров. . ,..,,„ '",' 'Для усвоения содержания данной книги необходимо знание физику, математики, и теоретически>с основ электротехники в.объеме программ электротехнических вузов. ' .".,,:-

Индукционный метод, основанный на законе электромагнитной индукции, дает возможность считывать только движущиеся ЦМД и не позволяет регистрировать присутствие неподвижных ЦМД. Ориентировочно можно считать, что техническая реализация метода осуществима для частот выше 1 МГц. Имеются предложения по повышению чувствительности метода. Например, на пути перемещения ЦМД наносят петлю в виде шпильки, по которой пропускают ток такого направления, что поле, со;даваемое им, ослабляет подмагничивагощее поле до величины, при которой ЦМД растягивается в полосовой домен; при этом площадь его увеличивается в десятки раз, соответственно возрастает и сигнал считывания.

Как и для любого вида накопителей энергии (НЭ), характерными режимами работы МН являются заряд (накопление) и разряд (отдача энергии). Хранение энергии служит промежуточным режимом МН. В зарядном режиме к МН подводится механическая энергия от внешнего источника, причем конкретная техническая реализация источника энергии определяется типом МН. При разряде МН основная часть запасенной им энергии передается потребителю. Некоторая часть накопленной энергии расходуется на компенсацию потерь, имеющих место в разрядном режиме, а в большинстве видов МН—и в режимах хранения.

Предназначенные для создания маховиков с особо большими удельными энергиями (супермаховиков) тонковолокнистые материалы теоретически могут обеспечить следующие уровни показателя Wya: стеклянные нити — 650 кДж/кг, кварцевые нити — 5000 кДж/кг, углеродные волокна (со структурой алмаза)—15000 кДж/кг [4.1—4.3]. Нити (или выполненные из них ленты) и клеющие смолы образуют композитную конструкцию, прочность которой ниже, чем у исходных волокон. С учетом элементов крепления в реальных супермаховиках практически достигаются значения \?уя меньше указанных, но все же относительно более высокие, чем в других разновидностях МН. Супермаховики допускают окружные скорости до vx 1000 м/с. Техническая реализация таких устройств требует обеспечения специальных условий. Например, необходима установка маховика в вакуумированном кожухе, так как указанные значения г' соответствуют сверхзвуковым скоростям в воздухе (число Маха Ма>1), которые в общем случае могут вызывать целый ряд недопустимых эффектов: появление скачков уплотнения воздуха и ударных волн, резкое повышение аэродинамического сопротивления и температуры.

Указанные выше обстоятельства являются причиной того, что техническая реализация оптимумов, лежащих в узкой области допустимых значений параметров, не всегда возможна. Поэтому практическое значение имеют «размытые» оптимумы, т. е. такие сочетания искомых параметров, при которых малым ошибкам в выборе параметров соответствует незначительное изменение критерия оптимальности. Это. обстоятельство облегчает поиск оптимального варианта и оправдывает применение дискретных методов нелинейного программирования.

Преобразование аналог — код обычно осуществляется после уплотнения каналов, так как при этом упрощается техническая реализация системы. Современные кодирующие устройства позволяют преобразовывать плавно изменяющиеся напряжения с ошибкой, не превышающей 0,1%, что соответствует 10 двоичным разрядам. Кодирование синхроимпульсов производится в кодирующем устройстве КС. На выходе суммирующего устройства S образуется низкочастотный групповой сигнал G(t), содержащий кодированные сигналы сообщений UnK(t) и синхронизации f)CK(/).

гетические потери полезного сигнала по сравнению с сигналом с известной фазой возрастают незначительно (см. § 2.3). Техническая реализация таких систем проще.

Техническая реализация оптимальных линейных фильтров для непрерывных входных сигналов (аналоговых фильтров) связана с преодолением значительных трудностей. Для фильтра Винера Хопфа, описываемого уравнением (8.30), основной трудностью является реализация аналоговой памяти с большой емкостью. Для фильтра Калмана—Бьюси, описываемого уравнением (8.38), основной проблемой является реализация аналоговых перемножителей с переменными параметрами. Все это приводит к тому, что в аналоговой линейной фильтрации используются в основном фильтры Баттерворта [61 и подобные им фильтры на простых RC-цепочках и операционных усилителях, которые и могут успешно конкурировать с оптимальными фильтрами при удачно выбранной частоте среза. Оптимальные линейные фильтры нашли применение при фильтрации последовательностей, рассмотренной в следующем разделе.

Мостовой метод является основным, наиболее совершенным методом измерения параметров электрических цепей и составляет один из вариантов метода уравновешивающего преобразования. На постоянном токе техническая реализация мостового метода осуществляется в виде измерительных мостов постоянного тока, которые предназначены для измерений сопротивлений.

Мостовой метод является основным, наиболее совершенным методом измерения параметров электрических цепей и составляет один из вариантов метода уравновешивающего преобразования. На постоянном токе техническая реализация мостового метода осуществляется в виде измерительных мостов постоянного тока, которые предназначены для измерений сопротивлений.

6. Вукалович М. П., Новиков И. И. Техническая термодинамика.— М.— Л.: Госэнергоиздат, 1952.— 567 с.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕОРИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

Техническая термодинамика и теория теплопередачи составляют теоретическую часть теплотехнической науки. В России основы ее были заложены в середине XVIII в. гениальным русским ученым акад. М. В. Ломоносовым. В XIX в. русские физики (М. Ф. Окатов, И. А. Вышне-градский, Ф. Ф. Петрушевский, Д. С. Зернов, Д. И. Менделеев, А. Г. Столетов, В. Л. Кирпичев 1) продолжали дело М. В. Ломоносова и своими работами внесли большой вклад в термодинамику и теорию теплопередачи. Из зарубежных ученых — основателей теплотехнической науки —

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

1 Подробное рассмотрение приводится в книге А. М. Литвина «Техническая термодинамика», изд. 4-е, Госэнергоиздат, 1963.

1 Объяснение этого обстоятельства приводится в подробных курсах, в частности в учебнике автора этой книги «Техническая термодинамика», изд. 4-е Госэнергоиздат 1963, сгр. 173.

1 Подробное изложение этого параграфа см. в курсе «Техническая термодинамика» автора настоящей книги (Госэнергоиздат, 1953, § 9-7).

1 Пример расчета двухступенчатого компрессора см. А. М. Ли т-, вин, Техническая термодинамика, изд. 4-е, Госэнергоиздат, 1963, стр. 284, .пример 11-2.

2 В. А. Кириллин, В. В. Сычев, А. Е. Шейндлин. Техническая термодинамика, М.: Энергия, 1968. 472 с. (П р и м е ч. р е д.)

1 В отечественной литературе эту функцию называют нзобарно-изотермическим потенциалом системы, а свободной энергией (F) наывают аналогичную функцию, зависящую от V и Т (см., например, В. А. Кириллин, В. В. Сычев, А. Е. Шейндлин. Техническая термодинамика. М.: Энергоатомиздат, 1983). >