Моделирование двумерного температурного поля

Существуют различные способы моделирования. Наиболее современным является численное моделирование с использованием персональной ЭВМ. Однако долгое время для оценки новых конструктивных решений и узлов использовался метод электроналогии. Суть его заключается в том, что процессы переноса тепла и процессы электропроводности дифференциальными уравнениями одного и того же вида.

Полная аналогия между тепловым потоком и потоком электричества, термическим и омическим сопротивлениями дает возможность быстро измерять приборами параметры электрического поля. Моделирование в таком случае ведется на электроинтеграторах. Схема для изучения температурного поля представлена на рис. 5.6.

Собирается электрическая цепь из электрических сопротивлений кратных термическим (R_к)и сопротивлениям у поверхностей (R_в и R_н), к токопроводящим шинам (ш₁, ш₂) которой подается разность потенциалов . С помощью гальванометра определяется разность потенциала () между шиной и соответствующим узлом сетки.

Рис. 5.6 – Схема моделирования температурного поля

Из соотношения вычисляется значение температуры (t_n) в интересующем узле

. (5.17)

Этот способ часто используется в учебных целях для иллюстрации двумерного температурного поля.