Диссертация (Математическое моделирование служебных бортовых систем космических аппаратов в задачах управления полётом), страница 5

. .)✱(i)(k)f`q (. . .)✱ f`q,t (. . .) èç ✭✷✳✶✮✕✭✷✳✸✮✱ îïèñûâàþùèõ ñâÿçè ìåæäó ïàðàìåòðàìè✳➘ëÿ âûïîëíåíèÿ âû÷èñëåíèé ñ ïîìîùüþ àëãîðèòìà✱ ïðåäëîæåííîãî â ðàç✲äåëå ✷✳✶ ✭ñì✳ Ðèñ✳ ✷✳✶✮✱ íåîáõîäèìî â ñîîòâåòñòâèè ñ òîïîëîãèåé ìîäåëè îáúåäè✲íèòü ïàðàìåòðû âñåõ ôðàãìåíòîâ è êîìïîíåíòîâ â îáùèé âåêòîð ñîñòîÿíèÿ χ~✱(i)(k)îáúåäèíèòü âñå ïðîãðàììíûõ ôóíêöèé f`q (. . .) è f`q,t (. . .) ✖ â îáùóþ ôóíêöèþ✹✻~ χ)✱ âñå ôóíêöèé F̀p (.

. .) ✖ â îáùóþ ôóíêöèþ F(~~ χ)✳ Ïðîãðàììíûå ôóíêöèèE(~~ . .) è F(.~ . .) íå âûïîëíÿþò âû÷èñëåíèÿ íåïîñðåäñòâåííî✱ âìåñòî ýòîãî îíèE(.îñóùåñòâëÿþò âûçîâ ôóíêöèé✱ ñîîòâåòñòâåííî✱no no(i)(k)``fq (. . .) ∀q ∈ {1 . . . n} , fq,t (.

. .) ∀q ∈ {1 . . . n}, ∀t ∈ {1 . . . Tq } ,onF̀p (. . .) ∀p ∈ {1 . . . m}â íóæíîì ïîðÿäêå íóæíîå êîëè÷åñòâî ðàç✳ Ïîðÿäîê è êîëè÷åñòâî âûçîâîâ ýòèõôóíêöèé✱ ïåðå÷íè âõîäíûõ ïàðàìåòðîâ ôóíêöèé è ïðàâèëà îáúåäèíåíèÿ ðå✲çóëüòàòîâ âû÷èñëåíèé îïðåäåëÿåò ñïåöèàëüíûé àëãîðèòì ïîäãîòîâêè èñõîäíûõäàííûõ✳ ❮èæå ïðåäëîæåí âàðèàíò òàêîãî àëãîðèòìà✳Ôîðìèðîâàíèå âåêòîðà ñîñòîÿíèÿ ➮Ñ χ~ òðèâèàëüíî è äîñòèãàåòñÿ îáúåäèíå✲íèåì âñåõ ïàðàìåòðîâ òèïà ïîòîêà è ïîòåíöèàëà✱ à òàê æå âñåõ äîïîëíèòåëüíûõ~ q(C) ✱ K~ p(N ) èç ✭✷✳✶✮✕✭✷✳✸✮✳ïàðàìåòðîâ✿ uq ✱ K~ . .) è F(.~ . .) àëãîðèòì ïîäãîòîâêè èñõîäíûõ äàííûõ ôîð✲➘ëÿ ôóíêöèé E(.ìèðóåò✱ âî✲ïåðâûõ✱ ìàòðèöó èíöèäåíòíîñòè J✱ âî✲âòîðûõ✱ ìàòðèöû äëÿ ôîð✲ìèðîâàíèÿ âõîäíûõ äàííûõ Vf (i) ,q Vf (k) ,q,t è VF,q è✱ â✲òðåòüèõ✱ ìàòðèöû äëÿîáúåäèíåíèÿ âûõîäíûõ äàííûõ Wf (i) ,q è Wf (k) ,q,t ✳ ❒àòåìàòè÷åñêèé ñìûñë ýòèõìàòðèö îïèñàí íèæå✳✃àê è â ìåòîäå ôèçè÷åñêèõ àíàëîãèé✱ ìàòðèöà èíöèäåíòíîñòè J îïèñûâàåòñâÿçè ìåæäó ïðîâîäíèêàìè è óçëàìè✲àêêóìóëÿòîðàìè✳ Ñîåäèíåíèå ôðàãìåí✲òîâ îïèñûâàþò ïðè ïîìîùè ❰Ñ ✭ñì✳ ðàçäåë ✷✳✷✮✳ ✃àæäûé ôðàãìåíò✲ïðîâîäíèêèìååò äâà ïîëþñà✱ êàæäîìó èç êîòîðûõ ïîñòàâëåíî â ñîîòâåòñòâèå ëèáî ÷èñ✲ëî ➽+1➾✱ ëèáî ➽−1➾✳ ➘ëÿ îïðåäåëåííîñòè áóäåì ñ÷èòàòü✱ ÷òî ïåðâîìó ïîëþñóñîîòâåòñòâóåò çíà÷åíèå ➽+1➾✱ à âòîðîìó ✖ ➽−1➾✿• ýëåìåíò ìàòðèöû èíöèäåíòíîñòè Jp1 ,q ðàâåí ➽+1➾✱ åñëè åñòü ❰Ñ✱ îïèñû✲âàþùèé ñîåäèíåíèå p1 ✲ãî ôðàãìåíòà✲óçëà ñ ïåðâûì ïîëþñîì q ✲ãî ôðàãìåíòà✲ïðîâîäíèêà❀• ýëåìåíò ìàòðèöû èíöèäåíòíîñòè Jp2 ,q ðàâåí ➽−1➾✱ åñëè åñòü ❰Ñ✱ îïèñû✲âàþùèé ñîåäèíåíèå p2 ✲ãî ôðàãìåíòà✲óçëà ñî âòîðûì ïîëþñîì q ✲ãî ôðàãìåíòà✲ïðîâîäíèêà❀• ýëåìåíò ìàòðèöû èíöèäåíòíîñòè Jk,l ðàâåí ➽0➾✱ åñëè k ✲é ôðàãìåíò✲óçåëíå ñîåäèíÿåòñÿ íè ñ ïåðâûì✱ íè ñî âòîðûì ïîëþñîì l✲ãî ôðàãìåíòà✲ïðîâîäíèêà✳➶ îòëè÷èå îò áàçîâîãî ìåòîäà ôèçè÷åñêèõ àíàëîãèé✱ â íîâîì âàðèàíòå ìå✲✹✼òîäà âçàèìíûå ñâÿçè ìåæäó ïåðåìåííûìè òèïà ïîòîêà è ïåðåìåííûìè òèïàïîòåíöèàëà ïðåäëîæåíî ðàññ÷èòûâàòü ïðè ïîìîùè ñïåöèàëüíî ïðåäóñìîòðåí✲(i)íûõ ïðîãðàììíûõ ôóíêöèé F̀p (.

. .) ∀p ∈ {1 . . . m}✱ f`q (. . .) ∀q ∈ {1 . . . n} è(k)f`q,t (. . .) ∀q ∈ {1 . . . n}, ∀t ∈ {1 . . . Tq } ✭ñì✳ ðàçäåë ✷✳✶✮✳ ➶ êà÷åñòâå âõîäíûõäàííûõ â ýòè ôóíêöèè äîëæíû áûòü ïåðåäàíû✱ ñîîòâåòñòâåííî✱ âåêòîðû ~xf (i) ,q ✱~xf (k) ,q,t è ~xF,p ✱ ñîñòàâëåííûå èç ýëåìåíòîâ âåêòîðà ñîñòîÿíèÿ ➮Ñ χ~ ✳ ➘ëÿ ôîð✲ìèðîâàíèÿ ýòèõ âåêòîðîâ àëãîðèòì ïîäãîòîâêè èñõîäíûõ äàííûõ èñïîëüçóåòâñïîìîãàòåëüíûå ìàòðèöû Vf (i) ,q ✱ Vf (k) ,q,t è VF,p ✱ òàêèå✱ ÷òî~xf (i) ,q = Vf (i) ,q χ~~xf (k) ,q,t = Vf (k) ,q,t χ~~xF,p = VF,p χ~Ýòè ìàòðèöû ñîñòîÿò èç íóëåé è åäèíèö è îáåñïå÷èâàþò âûáîðêó íåîáõîäèìûõ(F,p)âõîäíûõ ïàðàìåòðîâ èç îáùåãî âåêòîðà χ~ ✳ Òàê✱ íàïðèìåð✱ ýëåìåíò vkl✱ ñîîò✲âåòñòâóþùèé ïåðåñå÷åíèþ k ✲é ñòðîêè è l✲ãî ñòîëáöà ìàòðèöû VF,p ✱ ðàâåí åäèíè✲öå✱ åñëè l✲é ýëåìåíò âåêòîðà ñîñòîÿíèÿ χ~ äîëæåí áûòü ïåðåäàí k ✲ì ïàðàìåòðîìâ ïðîãðàììíóþ ôóíêöèþ F̀p ✱ âû÷èñëÿþùóþ íåâÿçêó ìåæäó ïàðàìåòðàìè p✲ãîóçëà✱ íóëþ â ïðîòèâíîì ñëó÷àå✳Ïðè èñïîëüçîâàíèè ìàòðèö VF,p óðàâíåíèÿ ✭✷✳✸✮ ïðèìóò âèä ✭✷✳✹✮✿~ (~Fχ) =   0F1 (VF,1 χ~)  0F2 (VF,2 χ~)  ✳ =✳✳ ✳  ✳✳ 0Fm (VF,m χ~)✭✷✳✹✮➘ëÿ ðåøåíèÿ óðàâíåíèé ✭✷✳✶✮ è ✭✷✳✷✮ àëãîðèòì ïîäãîòîâêè èñõîäíûõ äàí✲íûõ èñïîëüçóåò âñïîìîãàòåëüíûå ìàòðèöû Wf (i) ,q è Wf (k) ,q,t ✱ òàêæå ñîñòîÿùèåèç íóëåé è åäèíèö✱ îáåñïå÷èâàþùèå ó÷åò ðåçóëüòàòîâ âû÷èñëåíèé ïðîãðàìì✲(i)(k)íûõ ôóíêöèé✱ ñîîòâåòñòâåííî✱ f`q (.

. .) è f`q,t (. . .)✱ ïðè ðàñ÷åòå ýâîëþöèè âåêòî✲(f (i) ,q)ðà ñîñòîÿíèÿ χ~ ✳ ❮àïðèìåð✱ ýëåìåíò wkl✱ ñîîòâåòñòâóþùèé ïåðåñå÷åíèþ k ✲éñòðîêè è l✲ãî ñòîëáöà ìàòðèöû Wf (i) ,q ✱ ðàâåí åäèíèöå✱ åñëè k ✲é ïàðàìåòð✱ âîç✲(i)âðàùåííûé ïðîãðàììíîé ôóíêöèåé f`q ✱ âû÷èñëÿþùåé îáîáùåííûå ïîòîêè âq ✲ì ïðîâîäíèêå✱ äîëæåí áûòü çàïèñàí â l✲é ýëåìåíò âåêòîðà ñîñòîÿíèÿ χ~ ✱ íóëþâ ïðîòèâíîì ñëó÷àå✳✹✽Ïðè èñïîëüçîâàíèè ìàòðèö Vf (i) ,q ✱ Vf (k) ,q,t Wf (i) ,q è Wf (k) ,q,t ✱ óðàâíåíèÿ ✭✷✳✶✮è ✭✷✳✷✮ ïðèíèìàþò âèä ✭✷✳✺✮✿χ~ k+1= E~ (~χk ) = Ef χ~k +nXWf,q fq (Vf,q χ~ k)✭✷✳✺✮q=1çäåñü χ~ k ✖ k ✲å ïðèáëèæåíèå ñèñòåìû ÿâíûõ àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíåíèé ✭ñì✳ ðàç✲äåë ✷✳✶✮✱ Ef ✖ ìàòðèöà✱ îáåñïå÷èâàþùàÿ ñîõðàíåíèå â âåêòîðå ñîñòîÿíèÿ çíà÷å✲íèé ïàðàìåòðîâ✱ íå èçìåíÿåìûõ ÿâíûìè àëãåáðàè÷åñêèìè óðàâíåíèÿìè✳ ❒àò✲ðèöà Ef ÿâëÿåòñÿ äèàãîíàëüíîé✱ íà ãëàâíîé äèàãîíàëè ñòîÿò íóëè èëè åäèíèöû✿Ef = diag el , el ∈ {0, 1} ∀l,(f,q)el = 1 ⇐⇒ wlt = 0 ∀q ∈ {1 .

. . n}, ∀t ∈ {1 . . . Tq },(f,q)ãäå wlt✖ ýëåìåíò ìàòðèöû Wf,q ✱ ➽ ⇐⇒ ➾ ✖ ➽òîãäà è òîëüêî òîãäà➾✳~ χ) è F(~~ χ) èìåþùèå âèä✱ ñîîòâåòñòâåííî✱ ✭✷✳✹✮ èÏðîãðàììíûå ôóíêöèè E(~✭✷✳✺✮✱ áûëè èñïîëüçîâàíû ñîâìåñòíî ñ àëãîðèòìîì✱ èçëîæåííûì â ðàçäåëå ✷✳✶✱äëÿ âûïîëíåíèÿ âû÷èñëèòåëüíûõ ýêñïåðèìåíòîâ✱ îïèñàííûõ â ãëàâå ✸✳✷✳✺✳ ➶ûâîäû ïî âòîðîé ãëàâå➶ íàñòîÿùåé ãëàâå îïèñàí íîâûé ðàçðàáîòàííûé àâòîðîì âàðèàíò ìåòîäàìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ✱ èñïîëüçóþùåãî ïðèáëèæåíèå ñîñðåäîòî÷åí✲íûõ ïàðàìåòðîâ✳ Ïðåäëîæåííûé âàðèàíò ðàçâèâàåò èäåè✱ çàëîæåííûå â ìåòîäåôèçè÷åñêèõ àíàëîãèé✳ ✃ëþ÷åâûìè îòëè÷èÿìè îò ìåòîäà ôèçè÷åñêèõ àíàëîãèéÿâëÿþòñÿ✱ âî✲ïåðâûõ✱ âîçìîæíîñòü îïèñàíèÿ íåëèíåéíûõ ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèéè èõ ñëîæíîãî âçàèìíîãî âëèÿíèÿ è✱ âî✲âòîðûõ✱ ìîäèôèöèðîâàííûé àëãîðèòìäåêîìïîçèöèè✱ îáåñïå÷èâàþùèé ìíîãîóðîâíåâîå ðàçäåëåíèå ìîäåëè âñåé èññëå✲äóåìîé ñèñòåìû íà ìîäåëè åå ñîñòàâíûõ ÷àñòåé✱ ïðè÷åì â êàæäîé ñîñòàâíîé÷àñòè ìîãóò áûòü ó÷òåíû ÿâëåíèÿ ðàçëè÷íîé ôèçè÷åñêîé ïðèðîäû✳➶ ñîîòâåòñòâèè ñ íîâûì âàðèàíòîì ìåòîäà ìîäåëèðîâàíèÿ ìîäåëü èññëåäó✲åìîé ñèñòåìû â êîíå÷íîì èòîãå ñîñòàâëÿþò èç ìîäåëåé îäíîðîäíûõ ïî ñîñòàâóè ñâîéñòâàì äåòàëåé✳ Òàêèå îäíîðîäíûå äåòàëè ÿâëÿþòñÿ îáîáùåíèåì òèïîâûõýëåìåíòîâ èç ìåòîäà ôèçè÷åñêèõ àíàëîãèé✳ ❮åëèíåéíûå ôèçè÷åñêèå ÿâëåíèÿ èèõ âçàèìíîå âëèÿíèå ïðåäëîæåíî ðàññìàòðèâàòü âíóòðè òàêèõ îäíîðîäíûõ äå✲òàëåé✳ Ïðåäëîæåí âèä ïðîãðàììíîãî ïðåäñòàâëåíèÿ ñîñòàâíûõ ÷àñòåé èññëåäóå✲✹✾ìîé ñèñòåìû✱ â òîì ÷èñëå òàêèõ îäíîðîäíûõ äåòàëåé è ïîäõîä✱ îáåñïå÷èâàþùèéñèíòåç ìîäåëåé ñîñòàâíûõ ÷àñòåé â îáùóþ ìîäåëü èññëåäóåìîé ñèñòåìû✳Ïðåäëîæåí âàðèàíò àëãîðèòìà ïîäãîòîâêè èñõîäíûõ äàííûõ äëÿ ðàñ÷åòà✳❮à îñíîâàíèè ôîðìàëüíîãî ïðåäñòàâëåíèÿ ñòðóêòóðû èññëåäóåìîé ñèñòåìû àë✲ãîðèòì ôîðìèðóåò âåêòîð ñîñòîÿíèÿ✱ ìàòðèöó èíöèäåíòíîñòè è ðÿä âñïîìîãà✲òåëüíûõ ìàòðèö✳Ïîäãîòîâëåííûå èñõîäíûå äàííûå èñïîëüçóþò äëÿ ðàñ÷åòà ýâîëþöèè ñîñòî✲ÿíèÿ èññëåäóåìîé ñèñòåìû✳ ➶ äèññåðòàöèè îïèñàí âàðèàíò àëãîðèòìà✱ îáåñïå✲÷èâàþùåãî ðåøåíèå ñèñòåìû àëãåáðàè÷åñêèõ è äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé✳➶ ýòîì àëãîðèòìå èñïîëüçîâàíû ñòîðîííèå ðåàëèçàöèè ìåòîäîâ ðåøåíèÿ íåÿâ✲íûõ àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíåíèé è ìåòîäîâ ÷èñëåííîãî èíòåãðèðîâàíèÿ✳ ➚ëãî✲ðèòì ðàçðàáîòàí áåç ïðèâÿçêè ê êîíêðåòíûì âû÷èñëèòåëüíûì ìåòîäàì è ïîç✲âîëÿåò âûáèðàòü íàèáîëåå ïîäõîäÿùèå äëÿ êîíêðåòíîé çàäà÷è ìåòîäû✳Ïðåäëîæåííûé âàðèàíò ìåòîäà ìîäåëèðîâàíèÿ ïîçâîëÿåò ðàçðàáàòûâàòüàäåêâàòíûå✱ íàäåæíûå✱ íàñòðàèâàåìûå✱ ìàñøòàáèðóåìûå ìîäåëè ñëóæåáíûõáîðòîâûõ ñèñòåì êîñìè÷åñêèõ àïïàðàòîâ ïóòåì ñîñòàâëåíèÿ ñõåìû ìîäåëè ✖ïåðå÷íÿ ñîñòàâíûõ ÷àñòåé ìîäåëè è ñîåäèíÿþùèõ èõ îáúåêòîâ✲ñâÿçåé✳ Òàêèåìîäåëè ÿâëÿþòñÿ îòêðûòûìè✿ â ñâÿçè ñ ôîðìàëüíûì ïðåäñòàâëåíèåì ìîäåëèñóùåñòâóåò äîñòóï êî âñåì âíóòðåííèì è èíòåðôåéñíûì ïàðàìåòðàì✳ ❰äíà✲æäû ðàçðàáîòàííûå ñîñòàâíûå ÷àñòè ìîäåëè ✖ ôðàãìåíòû è êîìïîíåíòû ✖ ìî✲ãóò áûòü èñïîëüçîâàíû ïðè ðàçðàáîòêå äðóãèõ ìîäåëåé✱ ÷òî îáåñïå÷èò ïîâòîð✲íîå èñïîëüçîâàíèå ïðîãðàììíîãî êîäà è ïîçâîëèò äîñòè÷ü âûñîêîé íàäåæíîñòèâíîâü ñîçäàâàåìûõ ìîäåëåé✳Ôîðìàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå ñîñòàâíûõ ÷àñòåé è ñâÿçåé ìåæäó íèìè îòêðû✲âàåò âîçìîæíîñòü ñîçäàíèÿ ñðåäû äëÿ ðàçðàáîòêè è îòëàäêè ìàòåìàòè÷åñêèõìîäåëåé ñëóæåáíûõ áîðòîâûõ ñèñòåì êîñìè÷åñêèõ àïïàðàòîâ✱ èñïîëüçóþùåéïðèáëèæåíèå ñîñðåäîòî÷åííûõ ïàðàìåòðîâ✱ ïîçâîëÿþùåé ñîçäàâàòü àäåêâàò✲íûå ìîäåëè çà ìåíüøåå âðåìÿ✳✺✵➹ëàâà ✸✳ Ïðèìåíåíèå íîâîãî âàðèàíòà ìåòîäà ìîäåëèðîâàíèÿñëóæåáíûõ áîðòîâûõ ñèñòåì êîñìè÷åñêèõ àïïàðàòîâ➶ ãëàâå ✷ áûë ïðåäëîæåí íîâûé âàðèàíò ìåòîäà ìîäåëèðîâàíèÿ✱ èäåîëîãè÷å✲ñêîé îñíîâîé êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ ìåòîä ôèçè÷åñêèõ àíàëîãèé✳ Ñîãëàñíî íîâîìóâàðèàíòó ìåòîäà ñîçäàíèå ìîäåëè èññëåäóåìîé ñèñòåìû ✭➮Ñ✮ âûïîëíÿþò ïóòåìðàçðàáîòêè åå ñòðóêòóðû ✖ ïåðå÷íÿ ñîñòàâíûõ ÷àñòåé è ñâÿçåé ìåæäó íèìè✱ ✖ïðè÷åì ñîñòàâíûå ÷àñòè óíèâåðñàëüíû è ðàçðàáàòûâàþòñÿ îäíîêðàòíî äëÿ ìî✲äåëåé ðàçëè÷íûõ ➮Ñ✳ ➶ íàñòîÿùåé ãëàâå ïðåäñòàâëåíû ïðèìåðû ïðèìåíåíèÿíîâîãî âàðèàíòà ìåòîäà äëÿ ðàçðàáîòêè ìîäåëåé äâèãàòåëüíîé óñòàíîâêè ✭➘Ó✮è ñèñòåìû îáåñïå÷åíèÿ òåïëîâîãî ðåæèìà ✭Ñ❰ÒÐ✮ êîñìè÷åñêèõ êîðàáëåé ➽Ñî✲þç ❒Ñ➾ è ➽Ïðîãðåññ ❒Ñ➾✳❰ñíîâíûå ïîëîæåíèÿ äàííîé ãëàâû îïóáëèêîâàíû â ðàáîòàõ ❬✹✷✕✹✻✱ ✺✵✱ ✺✶❪✳✸✳✶✳ ❒îäåëè ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé➶ ìîäåëÿõ ➘Ó è Ñ❰ÒÐ ó÷òåíî òå÷åíèå òîêà ïî ýëåêòðè÷åñêèì öåïÿì✱ êîí✲òàêòíûé è ðàäèàöèîííûé òåïëîîáìåí✱ òå÷åíèå æèäêîñòåé è ãàçîâ ïî ìàãèñòðà✲ëÿì✳ ➶ êà÷åñòâå âçàèìíîãî âëèÿíèÿ ýòèõ ÿâëåíèé ðàññìîòðåí òåïëîìàññîîáìåíè òåïëîâîå äåéñòâèå ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà✳ Óðàâíåíèÿ✱ îïèñûâàþùèå ýòè ôèçè✲÷åñêèå ÿâëåíèÿ✱ ïðèâåäåíû â ãëàâå ✶✳➘ëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ïåðå÷èñëåííûõ ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé àâòîðîì äèññåðòà✲öèè áûëè ðàçðàáîòàíû êëàññû ôðàãìåíòîâ ✖ ìîäåëè ó÷àñòèÿ îäíîðîäíûõ ïîñîñòàâó è ñâîéñòâàì äåòàëåé ✭❰ÑÑ➘✮ â ÿâëåíèÿõ ðàçëè÷íîé ôèçè÷åñêîé ïðè✲ðîäû ✭ñì✳ ãëàâó ✷✮✳ ✃ëàññû ôðàãìåíòîâ✱ ìîäåëèðóþùèå ôèçè÷åñêèå âçàèìî✲äåéñòâèÿ✱ áûëè ðàçäåëåíû íà óçëû✲àêêóìóëÿòîðû ✭Ó➚✮ è ïðîâîäíèêè✳ ❒îäåëüêàæäîãî ôèçè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ïðåäñòàâëåíà â âèäå ãðàôà✱ óçëàìè êî✲òîðîãî ÿâëÿëèñü Ó➚✱ à äóãàìè ✖ ïðîâîäíèêè✳➘ëÿ îáúåäèíåíèÿ ôðàãìåíòîâ â åäèíóþ ìîäåëü ➮Ñ àâòîðîì áûëè ðàçðàáîòà✲íû êëàññû ñâÿçåé ìåæäó ôðàãìåíòàìè✱ ìîäåëèðóþùèìè ó÷àñòèå îäíîé ❰ÑÑ➘â ÿâëåíèÿõ ðàçëè÷íîé ôèçè÷åñêîé ïðèðîäû✱ è êëàññû îáúåêòîâ✲ñâÿçåé ✭❰Ñ✮✱îáåñïå÷èâàþùèõ îáúåäèíåíèå ôðàãìåíòîâ✱ ìîäåëèðóþùèõ ÿâëåíèÿ îäíîé è òîéæå ôèçè÷åñêîé ïðèðîäû✱ â åäèíóþ ìîäåëü ôèçè÷åñêè îäíîðîäíîé ïîäñèñòåìû✳✺✶➘ëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ òå÷åíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà áûëè ïðèìåíåíûñîîòíîøåíèÿ ✭✶✳✶✮ è ✭✶✳✷✮✿X✭✶✳✶✮Ij = 0,j∈Ei✭✶✳✷✮Ij = ϕij,1 − ϕij,2 gj ,çäåñü Ij ✖ òîê✱ òåêóùèé ÷åðåç j ✲é ïðîâîäíèê✱ gj ✖ ïðîâîäèìîñòü j ✲ãî ïðîâîäíè✲êà✱ ϕij,1 ✱ ϕij,1 ✖ ïîòåíöèàëû óçëîâ✱ ñîåäèíåííûõ j ✲ì ïðîâîäíèêîì✱ Ei ✖ ìíîæå✲ñòâî íîìåðîâ ïðîâîäíèêîâ✱ ïðèñîåäèíåííûõ ê i✲ìó óçëó✱ âû÷èñëÿåìîå èç i✲ãîñòîëáöà ìàòðèöû èíöèäåíòíîñòè J✳➘ëÿ óðàâíåíèÿ ✭✶✳✷✮ áûëà ðåàëèçîâàíà ïðîãðàììíàÿ ôóíêöèÿ✱ âû÷èñëÿþ✲ùàÿ äëÿ q ✲ãî ïðîâîäíèêà çíà÷åíèå Iq ✱ äëÿ ✭✶✳✶✮ ✖ ïðîãðàììíàÿ ôóíêöèÿ✱ âû✲÷èñëÿþùàÿ îòëè÷èå ñóììû òîêîâ îò íóëÿ✳ Ýòè ïðîãðàììíûå ôóíêöèè áûëèïðèìåíåíû ïðè ñîçäàíèè ìîäåëåé ýëåêòðè÷åñêèõ óçëîâ è ïðîâîäíèêîâ✳➪ûëè ðàçðàáîòàíû êëàññû ôðàãìåíòîâ ýëåêòðè÷åñêèé óçåë ➽Ýó➾ è ýëåêòðè✲÷åñêèé ïðîâîäíèê ➽Ýð➾ ✭ñì✳ ðàçäåë ✷✳✹✮✳ Ñâîéñòâà êëàññà ÿâëÿþòñÿ ïðîãðàìì✲íûì ïðåäñòàâëåíèåì ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ýëåêòðè÷åñêîãî óçëà èëè ýëåêòðè✲÷åñêîãî ïðîâîäíèêà✱ ìåòîäû ✖ ïðîãðàììíûì ïðåäñòàâëåíèåì óðàâíåíèé ✭✶✳✶✮è ✭✶✳✷✮✳ ➮íôîðìàöèÿ î ñâîéñòâàõ è ìåòîäàõ êëàññîâ ➽Ýó➾ è ➽Ýð➾✱ à òàê æå îêëàññå îáúåêòîâ✲ñâÿçåé ïðèâåäåíà â Òàáëèöå ✸✳✶✱ çíàê ➽←➾ îçíà÷àåò ïðèñâîåíèåçíà÷åíèÿ ïåðåìåííîé✿Òàáëèöà ✸✳✶✳✃ëàññû äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ òå÷åíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà✳ñâîéñòâàìåòîäûýëåêòðè÷åñêèé óçåë ➽Ýó➾ïîòåíöèàëϕòîê ÷åðåç q ✲é Ýð ñ ó÷åòîì çíàêà IqèçìåíÿòüP ϕ✿δ←Iqq∈E✭ñì✳ óðàâíåíèå ✭✶✳✶✮✮ýëåêòðè÷åñêèé ïðîâîäíèê ➽Ýð➾ïîòåíöèàë Ýó ✭ïîëþñ ➑✶✮ ϕ1ïîòåíöèàë Ýó ✭ïîëþñ ➑✷✮ ϕ2ïðîâîäèìîñòüρòîê èç ✶✲ãî Ýó âî ✷✲éII ← ρ(ϕ1 − ϕ2 )✭ñì✳ óðàâíåíèå ✭✶✳✷✮✮✺✷Òàáëèöà ✸✳✶✳ ✭îêîí÷àíèå✮îáúåêò✲ñâÿçüÑîåäèíÿåò Ýó ñ ïîëþñîì ➑k Ýð✱ k ∈ {1, 2}✳ ✃îïèðóåò çíà÷åíèÿ✿✶✮ ñâîéñòâà ϕ Ýó â ñâîéñòâî ϕk Ýð❀✷✮ ñâîéñòâà I Ýð✱ ïîìíîæåííîãî íà Jpq = ±1 ✭ñì✳ ðàçäåë ✷✳✹✮✱ â ñâîéñòâîIq Ýó✱ çäåñü p ✖ íîìåð Ýó ✭ñì✳ ✭✶✳✶✮✮✳➘ëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ òåïëîîáìåíà áûëè ïðèìåíåíû ñîîòíîøåíèÿ ✭✶✳✺✮è ✭✶✳✻✮✿Qj = κj (Tij,1 − Tij,2 ), Wk = εik,1 εik,2 σ0 SkXXQj +Wk − Ci Ṫi = 0j∈KiTi4k,1−Ti4k,2✭✶✳✺✮✭✶✳✻✮k∈Tiçäåñü Qj ✖ ïîòîê òåïëà✱ ïîäâîäèìûé ÷åðåç j ✲é òåïëîâîé ïðîâîäíèê✱ κj ✖ êî✲ýôôèöèåíò òåïëîîáìåíà j ✲ãî òåïëîâîãî ïðîâîäíèêà✱ Tij,1 ✱ Tij,2 ✖ òåìïåðàòóðûòåïëîâûõ àêêóìóëÿòîðîâ✱ ñîåäèíåííûõ j ✲ì òåïëîâûì ïðîâîäíèêîì✱ Wk ✖ ïîòîêòåïëà✱ îáóñëîâëåííûé âçàèìíûì ëó÷èñòûì òåïëîîáìåíîì ïàðû òåïëîâûõ àêêó✲ìóëÿòîðîâ ÷åðåç k ✲þ îïòè÷åñêóþ ñâÿçü ❬✶✻✱ ✸✾❪✱ Tik,1 ✱ Tik,2 ✖ òåìïåðàòóðû òåï✲ëîâûõ àêêóìóëÿòîðîâ✱ ñîåäèíåííûõ k ✲é îïòè÷åñêîé ñâÿçüþ✱ εik,1 ✱ εik,2 ✖ ñòåïåíü÷åðíîòû òåïëîâûõ àêêóìóëÿòîðîâ✱ ñîåäèíåííûõ k ✲é îïòè÷åñêîé ñâÿçüþ✱ σ0 ✖ïîñòîÿííàÿ Ñòåôàíà✲➪îëüöìàíà✱ Sk ✖ âçàèìíàÿ ïîâåðõíîñòü èçëó÷åíèÿ ïàðûòåïëîâûõ àêêóìóëÿòîðîâ✱ ñîåäèíåííûõ k ✲é îïòè÷åñêîé ñâÿçüþ✱ Ki ✖ ìíîæåñòâîíîìåðîâ òåïëîâûõ ïðîâîäíèêîâ✱ ïðèñîåäèíåííûõ ê i✲ìó òåïëîâîìó àêêóìóëÿòî✲ðó✱ Ti ✖ ìíîæåñòâî íîìåðîâ îïòè÷åñêèõ ñâÿçåé✱ ïðèñîåäèíåííûõ ê i✲ìó òåïëî✲âîìó àêêóìóëÿòîðó✱ Ci ✖ òåïëîåìêîñòü i✲ãî òåïëîâîãî àêêóìóëÿòîðà â ðàññìàò✲ðèâàåìîì òåïëîâîì ïðîöåññå✱ Ti ✖ òåìïåðàòóðà i✲ãî òåïëîâîãî àêêóìóëÿòîðà✳➪ûëè ðàçðàáîòàíû êëàññû ôðàãìåíòîâ òåïëîâîé àêêóìóëÿòîð ➽Òà➾✱ êîí✲òàêòíûé òåïëîâîé ïðîâîäíèê ➽Òê➾ è ðàäèàöèîííûé òåïëîâîé ïðîâîäíèê ➽Òð➾✭ñì✳ ðàçäåë ✷✳✹✮✳ Ñâîéñòâà êëàññà ÿâëÿþòñÿ ïðîãðàììíûì ïðåäñòàâëåíèåì ôè✲çè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ òåïëîâîãî àêêóìóëÿòîðà èëè òåïëîâîãî ïðîâîäíèêà✱ ìå✲òîäû ✖ ïðîãðàììíûì ïðåäñòàâëåíèåì óðàâíåíèé ✭✶✳✺✮ è ✭✶✳✻✮✳ ➮íôîðìàöèÿ îñâîéñòâàõ è ìåòîäàõ êëàññîâ ➽Òà➾✱ ➽Òê➾ è ➽Òð➾✱ à òàê æå î êëàññàõ îáúåêòîâ✲ñâÿçåé ïðèâåäåíà â Òàáëèöå ✸✳✷✿✺✸Òàáëèöà ✸✳✷✳✃ëàññû äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ òå÷åíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî òîêàñâîéñòâàìåòîäûòåïëîâîé àêêóìóëÿòîð ➽Òà➾òåìïåðàòóðàTòåïëîåìêîñòüCñòåïåíü ÷åðíîòûεòåïëîâîé ïîòîê ÷åðåç q ✲é ÒêQqòåïëîâîé ïîòîê ÷åðåç q ✲é ÒðWqäîïîëíèòåëüíûå òåïëîâûå ïîòîêè Piïðîèçâîäíàÿ òåìïåðàòóðû ïî âð✳ TtèçìåíÿòüPTt ✿δ ← CTt −Qq −P q∈K P−W q − Piiq∈T RT ← T + Tt dtδt✭ñì✳ óðàâíåíèå ✭✶✳✻✮✮òåïëîâîé êîíòàêòíûé ïðîâîäíèê ➽Òê➾òåìïåðàòóðà Òà ✭ïîëþñ ➑✶✮T1òåìïåðàòóðà Òà ✭ïîëþñ ➑✷✮T2êîýôôèöèåíò òåïëîïðîâîäíîñòè κòåïëîâîé ïîòîê îò ✶✲ãî êî ✷✲ìó QQ ← κ(T1 − T2 )✭ñì✳ óðàâíåíèå ✭✶✳✺✮✮òåïëîâîé ðàäèàöèîííûé ïðîâîäíèê ➽Òð➾òåìïåðàòóðà Òà ✭ïîëþñ ➑✶✮òåìïåðàòóðà Òà ✭ïîëþñ ➑✷✮ñòåïåíü ÷åðíîòû Òà ✭ïîëþñ ➑✶✮ñòåïåíü ÷åðíîòû Òà ✭ïîëþñ ➑✷✮âçàèìíàÿ ïîâåðõíîñòü èçëó÷åíèÿòåïëîâîé ïîòîê îò ✶✲ãî êî ✷✲ìóT1T2ε1ε2SWW ← ε1 ε2 σ0 S (T14 − T24 )✭ñì✳ óðàâíåíèå ✭✶✳✺✮✮îáúåêò✲ñâÿçü ✭Òà✲Òê✮Ñîåäèíÿåò Òà ñ ïîëþñîì ➑k Òê✱ k ∈ {1, 2}✳ ✃îïèðóåò çíà÷åíèå✿✶✮ ñâîéñòâî T Òà â ñâîéñòâî Tk Òê❀✷✮ ñâîéñòâî Q Òê✱ ïîìíîæåííîå íà Jpq = ±1 ✭ñì✳ ðàçäåë ✷✳✹✮✱ â ñâîéñòâîQq Òà✱ çäåñü p ✖ íîìåð Òà ✭ñì✳ ✭✶✳✻✮✮✳îáúåêò✲ñâÿçü ✭Òà✲Òð✮Ñîåäèíÿåò Òà ñ ïîëþñîì ➑k Òð✱ k ∈ {1, 2}✳ ✃îïèðóåò çíà÷åíèÿ✿✶✮ ñâîéñòâ T è ε Òà â ñâîéñòâà Tk è εk Òð❀✷✮ ñâîéñòâà W Òð✱ ïîìíîæåííîãî íà Jpq = ±1 ✭ñì✳ ðàçäåë ✷✳✹✮✱ â ñâîé✲ñòâî Wq Òà✱ çäåñü p ✖ íîìåð Òà ✭ñì✳ ✭✶✳✻✮✮✳➘ëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ òåïëîâîãî äåéñòâèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà áû✲ëî ïðèìåíåíî ñîîòíîøåíèå ✭✶✳✸✮✿Wjel = Ij · ϕij,1 − ϕij,2✭✶✳✸✮çäåñü Wjel ✖ òåïëîâàÿ ýíåðãèÿ✱ âûäåëÿåìàÿ ïðîòåêàþùèì ïî j ✲ìó ïðîâîäíèêóýëåêòðè÷åñêèì òîêîì çà åäèíèöó âðåìåíè✱ Ij ✖ âåëè÷èíà òîêà â j ✲ì ïðîâîäíèêå✱✺✹ϕij,1 ✱ ϕij,2 ✖ ïîòåíöèàëû óçëîâ✱ ñîåäèíåííûõ j ✲ì ïðîâîäíèêîì✳❒îäåëü ýòîãî ôèçè÷åñêîãî ÿâëåíèÿ áûëà ðåàëèçîâàíà êàê ñâÿçü ìåæäóôðàãìåíòàìè✱ ñîñòàâëÿþùèìè îäíó ïðîñòóþ ìîäåëü ✭Ï❒✮ ✭ñì✳ ðàçäåë ✷✳✷✮✳ ➚ë✲ãîðèòì ðàñ÷åòà çàäåéñòâóåò ýòó ñâÿçü✱ åñëè â ñîñòàâå Ï❒ ïðèñóòñòâóþò ôðàã✲ìåíòû êëàññîâ ýëåêòðè÷åñêèé ïðîâîäíèê ➽Ýð➾ è òåïëîâîé àêêóìóëÿòîð ➽Òà➾✳✃îìáèíàöèÿ êëàññîâ ôðàãìåíòîâ áûëà îáîçíà÷åíà ➽+Ýð+Òà➾✳➘ëÿ ýòîé ñâÿçè áûëà îïðåäåëåíà ïðîãðàììíàÿ ôóíêöèÿ✱ âû÷èñëÿþùàÿ òåï✲ëîâîé ïîòîê Wjel â ñîîòâåòñòâèè ñ ôîðìóëîé ✭✶✳✸✮✱ è çàïèñûâàþùàÿ ïîëó÷åííîåçíà÷åíèå â ïàðàìåòð Pi òåïëîâîãî àêêóìóëÿòîðà✳➘ëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ òå÷åíèÿ æèäêîñòåé è ãàçîâ ïî ìàãèñòðàëÿìâ õîäå äèññåðòàöèîííîãî èññëåäîâàíèÿ áûëî ïîëó÷åíî ïðèáëèæåííîå ðåøåíèåóðàâíåíèé ãèäðîäèíàìèêè✳ ❮èæå ïðèâåäåí âûâîä ýòîãî ðåøåíèÿ✳Ðàññìîòðèì óñòàíîâèâøååñÿ ëàìèíàðíîå òå÷åíèå âÿçêîé æèäêîñòè ïî äëèí✲íîé ìàãèñòðàëè êðóãëîãî ñå÷åíèÿ✳ ➬àïèøåì óðàâíåíèå ❮àâüå✲Ñòîêñà â ïîëÿð✲íîé ñèñòåìå êîîðäèíàò✱ ïîëÿðíàÿ îñü x êîòîðîé íàïðàâëåíà âäîëü ìàãèñòðàëè✿ρ ∂v ∂ 2 v 1 ∂++− ·vη ∂x ∂x2 r ∂r∂vr∂r=1 dp,η dx✭✸✳✶✮çäåñü η ✖ êîýôôèöèåíò äèíàìè÷åñêîé âÿçêîñòè æèäêîñòè✱ ρ ✖ ïëîòíîñòü æèä✲êîñòè✱ v ✖ ñêîðîñòü òå÷åíèÿ æèäêîñòè ïî ìàãèñòðàëè✱ íàïðàâëåííàÿ âäîëü îñèx✱ r ✖ ðàäèóñ â ïëîñêîñòè✱ ïåðïåíäèêóëÿðíîé îñè x✱ p ✖ äàâëåíèå æèäêîñòè âñå÷åíèè ìàãèñòðàëè✱ ïåðïåíäèêóëÿðíîì îñè x✳ ➶ äàëüíåéøåì ïîä ñå÷åíèåì ìà✲ãèñòðàëè áóäåì ïðåäïîëàãàòü èìåííî ñå÷åíèå✱ ïåðïåíäèêóëÿðíîå îñè x✳Ñëåäóÿ ❬✸✶❪✱ ïðåäïîëîæèâ ìàëîñòü èëè òîæäåñòâåííîå ðàâåíñòâî íóëþ ïðî✲∂vèçâîäíûõ ∂xè íåèçìåííîñòü êîýôôèöèåíòà äèíàìè÷åñêîé âÿçêîñòè η ✱ íàéäåìèç óðàâíåíèÿ ✭✸✳✶✮ ïðîôèëü ñêîðîñòè v â ñå÷åíèè ìàãèñòðàëè✿v=dp 1·· (a2 − r2 ),dx 4ηçäåñü a ✖ ðàäèóñ ìàãèñòðàëè✱ r ✖ ðàññòîÿíèå îò îñåâîé ëèíèè ìàãèñòðàëè✳➮íòåãðèðóÿ ✭✸✳✷✮ ïî ïëîùàäè ñå÷åíèÿ ïîëó÷àåì îáúåìíûé ðàñõîä qV ✿qV = 2πZa0πa4 1 dp· · .rvdr =8 η dx✭✸✳✷✮✺✺Ñ÷èòàÿ â ñå÷åíèè ìàãèñòðàëè ïëîòíîñòü æèäêîñòè ρ êîíñòàíòíîé✱ ïîëó÷àåìâûðàæåíèå äëÿ ìàññîâîãî ðàñõîäà q ✿q = qV · ρ =πa4 ρ dp· · .8 η dx✭✸✳✸✮➶ âûðàæåíèè ✭✸✳✸✮ âäîëü êîîðäèíàòû x èçìåíÿþòñÿ è ïëîòíîñòü✱ è ãðàäèåíòäàâëåíèÿ✳ ➘ëÿ óñòàíîâèâøåãîñÿ òå÷åíèÿ ìàññîâûé ðàñõîä q ïîñòîÿíåí âäîëüâñåé ìàãèñòðàëè✱ åãî ìîæíî âû÷èñëèòü✱ åñëè èçâåñòíà çàâèñèìîñòü ρ(p)✿gq= ·ηZp2ρ(p)dp,πa4g=8l✭✸✳✹✮p1çäåñü l ✖ äëèíà ìàãèñòðàëè✱ g ✖ ãåîìåòðè÷åñêèé êîýôôèöèåíò✱ îáðàòíûé ñîïðî✲òèâëåíèþ ìàãèñòðàëè✱ p1 ✱ p2 ✖ äàâëåíèÿ íà âõîäå è âûõîäå ìàãèñòðàëè✳❰÷åâèäíî✱ ÷òî òåïëîâîå ðàñøèðåíèå ñ áîëüøèì ãðàäèåíòîì äàâëåíèÿ íàðó✲øàåò óñòàíîâèâøååñÿ òå÷åíèå✱ â ðåçóëüòàòå ÷åãî ìàññîâûé ðàñõîä âäîëü òðóáûíà÷èòàåò èçìåíÿòüñÿ✳ ➘àëåå áóäåì ñ÷èòàòü✱ ÷òî ðàñõîä â êàæäîì ñå÷åíèè ìà✲ãèñòðàëè q(x) îòëè÷àåòñÿ îò ñðåäíåãî ïî ìàãèñòðàëè ðàñõîäà q̄ íà ìàëóþ âåëè✲÷èíó✱ îáóñëîâëåííóþ ìåñòíîé íåîäíîðîäíîñòüþ òåìïåðàòóðíîãî ïîëÿ✱ ïðè÷åìñðåäíèé ðàñõîä q̄ ìîæåò áûòü âû÷èñëåí èç ñîîòíîøåíèÿ ✭✸✳✹✮✳Ðàññìîòðèì òå÷åíèå ïî ìàãèñòðàëè íåñæèìàåìîé âÿçêîé æèäêîñòè✳ ➬àïè✲øåì óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ íåñæèìàåìîé æèäêîñòè✱ ðàñøèðÿþùåéñÿ ñ òåìïåðà✲òóðîé✱ â ôîðìå ✭✸✳✺✮✿∂ρ∂p= 0,T∂ρ∂T= −βρ✭✸✳✺✮pÏîñêîëüêó ïëîòíîñòü íåñæèìàåìîé æèäêîñòè íå çàâèñèò îò äàâëåíèÿ✱ ïðè✲õîäèì ê âûðàæåíèþ äëÿ ñðåäíåãî ìàññîâîãî ðàñõîäà✿q̄ = −g ρ̄· (p1 − p2 )ηÒåìïåðàòóðà íåñæèìàåìîé æèäêîñòè ïî ìåðå òå÷åíèÿ ïî ìàãèñòðàëè ìî✲æåò èçìåíÿòüñÿ òîëüêî çà ñ÷åò âíåøíåãî íàãðåâà ✭Ðèñ✳ ✸✳✶✮✳ Ñ÷èòàÿ âíåøíèéíàãðåâ ðàâíîìåðíûì ïî âñåé äëèíå ìàãèñòðàëè✱ ïðèõîäèì ê òîìó✱ ÷òî òåìïå✲ðàòóðà ëèíåéíî çàâèñèò îò êîîðäèíàòû x✱ à ñðåäíÿÿ òåìïåðàòóðà T̄ ðàâíÿåòñÿ✺✻òåìïåðàòóðå æèäêîñòè â ñåðåäèíå ìàãèñòðàëè✳Ðèñ✳ ✸✳✶✳➮çìåíåíèå òåìïåðàòóðû æèäêîñòè â ó÷àñòêå ìàãèñòðàëè✳ q1 ✱ T1 ✖ ìàññîâûé ðàñ✲õîä è òåìïåðàòóðà æèäêîñòè â ñå÷åíèè 1✱ q2 ✱ T2 ✖ ìàññîâûé ðàñõîä è òåìïåðà✲òóðà æèäêîñòè â ñå÷åíèè 2✱ wx ✖ òåïëîâàÿ ýíåðãèÿ✱ ïîñòóïàþùàÿ íà åäèíèöóäëèíû ìàãèñòðàëè çà åäèíèöó âðåìåíè✳➶ ìàãèñòðàëè ìåæäó âõîäîì è âûõîäîì ñîäåðæèòñÿ ìàññà æèäêîñòè m✱ êî✲òîðàÿ èçìåíÿåòñÿ âìåñòå ñ ïëîòíîñòüþ æèäêîñòè✳ ➮çìåíåíèå ìàññû ñêîìïåíñè✲ðîâàíî íàëè÷èåì ðàçíîñòè ðàñõîäîâ ∆q ìåæäó âõîäîì è âûõîäîì ìàãèñòðàëè✳ṁ = ρ̄˙ · V = −∆q = q1 − q2Ïëîòíîñòü æèäêîñòè èçìåíÿåòñÿ òîëüêî âìåñòå ñ òåìïåðàòóðîé✿dρρ̄˙ = T̄˙dT⇒∆q = −V · β ρ̄ · T̄˙✃îýôôèöèåíò îáúåìíîãî ðàñøèðåíèÿ β â ðàññìàòðèâàåìîì êëàññå çàäà÷ìàë✱ â ñâÿçè ñ ÷åì èñïîëüçîâàíî ëèíåàðèçîâàííîå âûðàæåíèå äëÿ èçìåíåíèÿñðåäíåé ïëîòíîñòè æèäêîñòè â ìàãèñòðàëè✿ρ̄ = ρ⋆ · 1 − β T̄ − T ⋆çäåñü ïàðà (ρ⋆ , T ⋆ ) çàäàåò ñîîòâåòñòâèå ìåæäó ïëîòíîñòüþ è òåìïåðàòóðîé✳Òåìïåðàòóðà æèäêîñòè â ìàãèñòðàëè èçìåíÿåòñÿ èçìåíÿåòñÿ íå òîëüêî èç✲çà âíåøíåãî òåïëîîáìåíà✱ íî è çà ñ÷åò ìàññîîáìåíà✳ ❮àëè÷èå òå÷åíèÿ æèäêîñòèèçìåíÿåò ñóììàðíóþ òåïëîâóþ ýíåðãèþ æèäêîñòè íà âåëè÷èíó✿Q̇ = c (T1 q1 − T2 q2 ) ,çäåñü c ✖ ìàññîâàÿ òåïëîåìêîñòü æèäêîñòè✳Òåìïåðàòóðà æèäêîñòè✱ èñòåêàþùåé èç ìàãèñòðàëè T ′ ✱ ìîæåò áûòü îïðåäå✲ëåíà íà îñíîâàíèè âûñêàçàííîãî ðàíåå ïðåäïîëîæåíèÿ✱ ÷òî òåìïåðàòóðà âäîëü✺✼ìàãèñòðàëè ëèíåéíî ìåíÿåòñÿ ñ êîîðäèíàòîé✿T (x) = T̄ +x − l/2 ˙· T̄v⇒T ′ = T2 = T (l) = T̄ +V ρ̄ ˙· T̄,2q̄çäåñü v = qV /S ✖ ñðåäíÿÿ ñêîðîñòü æèäêîñòè â ñå÷åíèè ìàãèñòðàëè✳➮çìåíåíèå ñóììàðíîé òåïëîâîé ýíåðãèè æèäêîñòè â ìàãèñòðàëè ïðèìåò âèä✿c(q1 T1 − q2 T ′ ),c(q T ′ − q T ),12 2Q=c(q1 T1 − q2 T2 ),0,q1 > 0, q2 > 0q1 < 0, q2 < 0q1 > 0, q2 < 0q1 < 0, q2 > 0q > 0 íà Ðèñ✳ ✸✳✶ ñîîòâåòñòâóåò äâèæåíèþ æèäêîñòè ñëåâà íàïðàâî✳Óðàâíåíèå òåïëîâîãî áàëàíñà✱ ó÷èòûâàþùåå ìàññîîáìåí è òåïëîîáìåí ñâíåøíèìè îáúåêòàìè✱ ïðèâåäåíî íèæå✿−c · ρ̄V · T̄˙ + Q + W = 0,çäåñü W ✖ ìîùíîñòü òåïëîîáìåíà ñ âíåøíèìè îáúåêòàìè✳Ïðèâåäåííûå âûøå óðàâíåíèÿ ñâåäåíû â ñèñòåìó ✭✶✳✼✮✿gj ρ̄jηpij,1 − pij,2∆qj = −Vj · β · ρ̄j · T̄˙ jρ̄j = ρ⋆ · 1 − β T̄j −(T ⋆∆qTij,1 , q̄j − 2 j∆qjPj,1 = c · (q̄j − 2 ) ·∆qTj′ , q̄j − 2 j(∆qTj′ , q̄j + 2 j∆qjPj,2 = c · (q̄j + 2 ) ·∆qTij,2 , q̄j + 2 j−c · ρ̄j Vj · T̄˙ j + Pj,1 + Pj,2 + Wj = 0V ρ̄T ′ = T̄ + j j · T̄˙q̄j = −jj2q̄j≥0<0✭✶✳✼✮>0≤0(⋆)jçäåñü pij,1 ✱ Tij,1 ✱ pij,2 ✱ Tij,2 ✖ äàâëåíèå è òåìïåðàòóðà æèäêîñòè â óçëàõ✱ ñîåäè✲íåííûõ j ✲é òðóáîé✱ η ✱ β ✖ êîýôôèöèåíòû äèíàìè÷åñêîé âÿçêîñòè è îáúåìíîãîðàñøèðåíèÿ æèäêîñòè✱ gj ✖ ãåîìåòðè÷åñêèé êîýôôèöèåíò ïðîâîäèìîñòè✱ çàâè✲ñÿùèé îò äëèíû è äèàìåòðà j ✲é òðóáû✱ ρ̄j ✱ T̄j ✱ q̄j ✖ ñðåäíèå ïëîòíîñòü✱ òåìïåðà✲✺✽òóðà è ðàñõîä æèäêîñòè â j ✲é òðóáå✱ ∆qj ✖ ðàçíîñòü ìåæäó âõîäíûì è âûõîä✲íûì ðàñõîäîì â j ✲þ òðóáó✱ îáóñëîâëåííàÿ òåïëîâûì ðàñøèðåíèåì æèäêîñòè✱Vj ✖ îáúåì j ✲é òðóáû✱ ρ⋆ ✱ T ⋆ ✖ êîíñòàíòû✱ îïðåäåëÿþùèå òåïëîâîå ðàñøèðåíèåæèäêîñòè✱ Pj,1 ✱ Pj,2 ✖ èçìåíåíèå âíóòðåííåé ýíåðãèè æèäêîñòè â òðóáå✱ îáó✲ñëîâëåííîå ìàññîîáìåíîì✱ c ✖ òåïëîåìêîñòü åäèíèöû ìàññû æèäêîñòè✱ Wj ✖ñóììàðíàÿ òåïëîâàÿ ýíåðãèÿ✱ ïîäâîäèìàÿ ê j ✲é òðóáå✱ Tj′ ✖ òåìïåðàòóðà æèä✲êîñòè✱ èñòåêàþùåé èç j ✲é òðóáû✳Ðàññìîòðèì ëàìèíàðíîå òå÷åíèå ïî ìàãèñòðàëè âÿçêîãî ñîâåðøåííîãî✱ òîåñòü ïîä÷èíÿþùåãîñÿ óðàâíåíèþ ❒åíäåëååâà✲✃ëàïåéðîíà✱ ãàçà✳ ➪óäåì ñ÷èòàòü✱÷òî ïðîöåññ ðàñøèðåíèÿ ãàçà â ìàãèñòðàëè ✖ ïîëèòðîïíûé✱ ïîêàçàòåëü ïîëèò✲ðîïû ðàâåí h✳ ➬àïèøåì óðàâíåíèå ñîñòîÿíèÿ ãàçà â ôîðìå ✭✸✳✻✮✿pρ−h = p0 ρ−h0 = const,∂ρ ρ= ,∂p pRp= = constρTµ∂ρρ=− ,∂TT⇒✭✸✳✻✮çäåñü p ✖ äàâëåíèå ãàçà✱ ρ ✖ ïëîòíîñòü ãàçà✱ h ✖ ïîêàçàòåëü ïîëèòðîïû✱ R ✖óíèâåðñàëüíàÿ ãàçîâàÿ ïîñòîÿííàÿ✱ T ✖ òåìïåðàòóðà ãàçà✱ µ ✖ ìîëÿðíàÿ ìàñ✲ñà ãàçà✱ òî÷êà {ρ0 , p0 , T0 } îïèñûâàåò íà÷àëüíîå ñîñòîÿíèå ãàçà✳Ñ ó÷åòîì ✭✸✳✻✮✱ ðåøåíèå óðàâíåíèÿ ✭✸✳✹✮ èìååò âèä✿gρ11/hq̄ = −· p1 − p2 · α,η(1 + 1/h)α=p2,p1✭✸✳✼✮çäåñü q̄ ✖ ñðåäíèé ïî ìàãèñòðàëè ìàññîâûé ðàñõîä ãàçà✱ g ✖ ãåîìåòðè÷åñêèé êî✲ýôôèöèåíò✱ îáðàòíûé ñîïðîòèâëåíèþ ìàãèñòðàëè✱ p1 ✱ ρ1 ✖ äàâëåíèå è ïëîò✲íîñòü ãàçà íà âõîäå â ìàãèñòðàëü✱ p2 ✖ äàâëåíèå íà âûõîäå ìàãèñòðàëè✱ η ✖êîýôôèöèåíò äèíàìè÷åñêîé âÿçêîñòè ãàçà✱ α ✖ âñïîìîãàòåëüíûé ïàðàìåòð✳❰ïðåäåëèì ðàçíîñòü ðàñõîäîâ ∆q ìåæäó âõîäîì è âûõîäîì ìàãèñòðàëè✿∆q = V ·∂ρ ˙ρ ˙· T̄ = −V · · T̄.∂TT➬àïèøåì ðàñïðåäåëåíèå äàâëåíèÿ p✱ ïëîòíîñòè ρ è òåìïåðàòóðû T ãàçà✺✾âäîëü ìàãèñòðàëè✿h1x h+1x 1+hp(x) = p1 1 + A, ρ(x) = ρ1 1 + A,llh+1q̄ η (1 + 1/h)x h−1h+1, A== α h − 1,T (x) = T1 1 + Alg ρ1 p1çäåñü p1 ✱ ρ1 ✱ T1 ✖ äàâëåíèå✱ ïëîòíîñòü è òåìïåðàòóðà íà âõîäå â ìàãèñòðàëü✱ l ✖äëèíà ìàãèñòðàëè✱ x ✖ êîîðäèíàòà âäîëü ìàãèñòðàëè✱ èçìåíÿþùàÿñÿ îò 0 äî l✱A ✖ âñïîìîãàòåëüíûé ïàðàìåòð✳➮íòåãðèðóÿ ïðèâåäåííûå âûðàæåíèÿ✱ ïîëó÷èì ôîðìóëû äëÿ ñðåäíåé ïëîò✲íîñòè ρ̄ è ñðåäíåé òåìïåðàòóðû T̄ ✿1ρ̄ = ·lZlh + 1 1 − α1+2/hρ(x)dx = ρ1·,h + 2 1 − α1+1/hZlρ(x)T (x)dx = T1✭✸✳✽✮01T̄ = (ρ̄)−1 · ·lh + 2 1 − α2+1/h·.2h + 1 1 − α1+2/h✭✸✳✾✮0➶îñïîëüçîâàâøèñü ✭✸✳✽✮✱ èñêëþ÷èì ïåðåìåííóþ ρ1 èç âûðàæåíèÿ äëÿ ñðåä✲íåãî ðàñõîäà q̄ ✭✸✳✼✮✿21 − α1+1/hg h(h + 2).q̄ = − ·· p1 · ρ̄ ·η (h + 1)21 − α1+2/h➮ñïîëüçóÿ ✭✸✳✾✮✱ âûðàçèì ÷åðåç ñðåäíþþ ïî ìàãèñòðàëè òåìïåðàòóðó T̄ ✱ âî✲ïåðâûõ✱ âåëè÷èíó òåìïåðàòóðû èñõîäÿùåãî ïîòîêà T ′ ✿′T = T (l) = T1 α1−1/h2h + 11 − α1−1/h,= T̄ ·· 1−h+21 − α2+1/hâî✲âòîðûõ✱ ñðåäíþþ ïëîòíîñòü ãàçà ρ̄✿p1 µ h + 1 1 − α2+1/h·ρ̄ =.· ·T̄ R 2h + 1 1 − α1+1/hÏðèâåäåííûå âûøå óðàâíåíèÿ✱ îòíîñÿùèåñÿ ê ìîäåëèðîâàíèþ òå÷åíèÿ ãàçà✻✵ïî ìàãèñòðàëè✱ áûëè ñâåäåíû â ñèñòåìó ✭✶✳✽✮✿gq̄j = − ηjpiαj = pij,2j,1·hj (hj +2)(hj +1)2∆qj = −Vj ·ρ̄j =pij,1T̄j·µRρ̄jT̄j·· pij,1 ρ̄j ·1+1/hj1−αj21+2/hj1−αj· T̄˙ jhj +12hj +1Pj,1 = chj · (q̄j −Pj,2 = chj · (q̄j +2+1/hj·1−αj1+1/hj1−α(j∆qj2 )∆qj2 )··(Tij,1 , q̄j −Tj′ , q̄j −Tj′ , q̄j +Tij,2 , q̄j +∆qj2∆qj2∆qj2∆qj2−chj · ρ̄j Vj · T̄˙ j + Pj,1 + Pj,2 +Wj = 0Tj′ = T̄j ·c hj =2hj +1hj +2hj cV −cphj −1· 1−≥0<0✭✶✳✽✮>0≤0(⋆)1−1/hj1−αj2+1/hj1−αjçäåñü hj ✖ ïîêàçàòåëü ïîëèòðîïû äëÿ j ✲é òðóáû✱ η ✖ êîýôôèöèåíò äèíàìè÷å✲ñêîé âÿçêîñòè ãàçà✱ µ ✖ ìîëÿðíàÿ ìàññà ãàçà✱ R ✖ óíèâåðñàëüíàÿ ãàçîâàÿ ïî✲ñòîÿííàÿ✱ pij,1 ✱ Tij,1 ✱ pij,2 ✱ Tij,2 ✖ äàâëåíèå è òåìïåðàòóðà ãàçà â óçëàõ✱ ñîåäèíåí✲íûõ j ✲é òðóáîé✱ gj ✖ ãåîìåòðè÷åñêèé êîýôôèöèåíò ïðîâîäèìîñòè✱ çàâèñÿùèéîò äëèíû è äèàìåòðà j ✲é òðóáû✱ ρ̄j ✱ T̄j ✱ q̄j ✖ ñðåäíèå ïëîòíîñòü✱ òåìïåðàòóðà èðàñõîä ãàçà â j ✲é òðóáå✱ ∆qj ✖ ðàçíîñòü ìåæäó âõîäíûì è âûõîäíûì ðàñõîäîìâ j ✲þ òðóáó✱ îáóñëîâëåííàÿ òåïëîâûì ðàñøèðåíèåì ãàçà✱ Vj ✖ îáúåì j ✲é òðóáû✱Pj,1 ✱ Pj,2 ✖ èçìåíåíèå âíóòðåííåé ýíåðãèè ãàçà â òðóáå✱ îáóñëîâëåííîå ìàññîîá✲ìåíîì✱ chj ✖ òåïëîåìêîñòü åäèíèöû ìàññû ãàçà ïðè ïîëèòðîïíîì ïðîöåññå â j ✲éòðóáå✱ cp ✱ cV ✖ òåïëîåìêîñòü åäèíèöû ìàññû ãàçà ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè èîáúåìå✱ Wj ✖ ñóììàðíàÿ òåïëîâàÿ ýíåðãèÿ✱ ïîäâîäèìàÿ ê j ✲é òðóáå✱ Tj′ ✖ òåì✲ïåðàòóðà ãàçà✱ èñòåêàþùåãî èç j ✲é òðóáû✱ αj ✖ âñïîìîãàòåëüíàÿ ïåðåìåííàÿ✳➘ëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ óçëîâ ïíåâìî✲ è ãèäðîìàãèñòðàëåé â ïðèáëèæåíèè ñî✲ñðåäîòî÷åííûõ ïàðàìåòðîâ â ðàáîòå èñïîëüçîâàíû óðàâíåíèÿ íåðàçðûâíîñòèè ñìåøèâàíèÿ âåùåñòâà â óçëå â ôîðìå ✭✶✳✾✮✳ ➶ðåìÿ ñìåøèâàíèÿ âåùåñòâà ñ✻✶ðàçíûìè ïëîòíîñòÿìè è òåìïåðàòóðàìè â óçëå ïðèíÿòî ïðåíåáðåæèìî ìàëûì✳Vi ∂ρ∂p Tcρi Vi Ṫi + cPṗi +∂ρ∂TpṪi +max(qj , 0) ·j∈Hi(Tj′Pqj = 0j∈Hi− T i ) − Wi = 0✭✶✳✾✮çäåñü Vi ✖ îáúåì i✲ãî óçëà✱ pi ✱ ρi ✱ Ti ✖ äàâëåíèå✱ ïëîòíîñòü è òåìïåðàòóðà âå✲ùåñòâà â i✲ì óçëå✱ Hi ✖ ìíîæåñòâî íîìåðîâ òðóá✱ ïðèñîåäèíåííûõ ê i✲ìó óçëó✱qj ✱ Tj′ ✖ ìàññîâûé ðàñõîä è òåìïåðàòóðà âåùåñòâà✱ âòåêàþùåãî â i✲é óçåë èç j ✲é òðóáû✱ Wi ✖ âíåøíÿÿ òåïëîòà✱ ïîäâîäèìàÿ ê i✲ìó óçëó çà åäèíèöó âðåìåíè✱c ✖ ìàññîâàÿ òåïëîåìêîñòü âåùåñòâà✱ äëÿ ãàçà ✖ â ïîëèòðîïíîì ïðîöåññå✳ ➘ëÿâû÷èñëåíèÿ ÷àñòíûõ ïðîèçâîäíûõ ïëîòíîñòè ρ áûëè èñïîëüçîâàíû óðàâíåíèÿñîñòîÿíèÿ âåùåñòâà ✭✸✳✺✮ è ✭✸✳✻✮✳❒îäåëü òå÷åíèÿ ñ ó÷åòîì òåïëîìàññîîáìåíà áûëà ðåàëèçîâàíà êàê ñâÿçüìåæäó ôðàãìåíòàìè✱ ñîñòàâëÿþùèìè îäíó Ï❒✳ ➪ûëî ðåàëèçîâàíî íåñêîëüêîðàçëè÷íûõ âàðèàíòîâ ìîäåëåé òå÷åíèÿ✱ â çàâèñèìîñòè îò ñâîéñòâ æèäêîñòè✱íàëè÷èÿ òåïëîîáìåíà ñ âíåøíèìè îáúåêòàìè è ñóùåñòâåííîñòè îáúåìà ó÷àñòêàìàãèñòðàëè✳ ➪ûëè ðàçðàáîòàíû êëàññû ôðàãìåíòîâ✿ ó÷àñòîê ìàãèñòðàëè✲óçåë➽➹ó➾✱ ó÷àñòîê ìàãèñòðàëè✲òðóáà ➽➹ï➾✱ âåùåñòâî✲íåñæèìàåìàÿ æèäêîñòü ➽➶æ➾✱âåùåñòâî✲ñîâåðøåííûé ãàç ➽➶ã➾ è ñâîéñòâà åìêîñòè ➽❰î➾✳ ➮ñïîëüçîâàí ðàíååðàçðàáîòàííûé êëàññ ôðàãìåíòîâ òåïëîâîé àêêóìóëÿòîð ➽Òà➾✳➘îïóñòèìûå êîìáèíàöèè ôðàãìåíòîâ è ñîîòâåòñòâóþùèå èì âàðèàíòû ìî✲äåëåé ïðèâåäåíû íà Ðèñ✳ ✸✳✷✳+Вж|Вгописаниевещества+ТаописаниетеплообменаОоописаниеемкости длявеществаГу|Гп+описаниетрубопроводаГу|Гп+Вж|Вгизотермическое течениемежду малыми объемамиГу|Гп+Вж|Вг+Татечение с учетом нагревамежду малыми объемамиГу|Гп+Вж|Вг+Ооизотермическое течениемежду конечными объемамиГу|Гп+Вж|Вг+Оо+Та течение с учетом нагревамежду конечными объемамиÐèñ✳ ✸✳✷✳➶àðèàíòû ìîäåëèðîâàíèÿ òå÷åíèÿ æèäêîñòè è ãàçà✳ ➶åðòèêàëüíàÿ ÷åðòà îçíà✲÷àåò îäèí èç âàðèàíòîâ✱ íàïðèìåð✿ ➽➶æ⑤➶ã➾ ✖ êëàññ ôðàãìåíòîâ ➽➶æ➾✱ ëèáî➽➶ã➾✳➮íôîðìàöèÿ î ñâîéñòâàõ è ìåòîäàõ êëàññîâ ôðàãìåíòîâ ➽➹ó➾✱ ➽➹ï➾✱ ➽➶ã➾✱➽➶æ➾ è ➽❰î➾✱ è êëàññàõ îáúåêòîâ✲ñâÿçåé ïðèâåäåíà â Òàáëèöå ✸✳✸✿✻✷Òàáëèöà ✸✳✸✳✃ëàññû äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ òå÷åíèÿ æèäêîñòåé è ãàçîâ ïî ìàãèñòðàëÿìñâîéñòâàìåòîäûó÷àñòîê ìàãèñòðàëè✲óçåë ➽➹ó➾äàâëåíèåpòåìïåðàòóðà èñòåêàþùåãî âåùåñòâà T ′ðàñõîä ÷åðåç j ✲þ ➹ïqjòåìïåðàòóðà âåùåñòâà â j ✲é ➹ïTjäîïîëíèòåëüíîå èçìåíåíèå ìàññûmtñóììàðíûé ïðèòîê âåùåñòâàq+ñóììàðíûé ïðèòîê òåïëîòû ñ â✲âîì qT +ïðîèçâîäíàÿ äàâëåíèÿ ïî âðåìåíèptq+ ←qT + ←Pmax(qj , 0)j∈HPTj max(qj , 0)j∈HèçìåíÿòüP pt ✱ p✿δ←qj − m tj∈H✭ñì✳ ✭✶✳✾✮✮ó÷àñòîê ìàãèñòðàëè✲òðóáà ➽➹ï➾äàâëåíèÿ â ➹ó ✭ïîëþñà ➑✶✱✷✮p1 ✱ p2òåìïåðàòóðû â ➹ó ✭ïîëþñà ➑✶✱✷✮T1 ✱ T2πd4g ← 128ðàñõîäû èç ➹ó ✭ïîëþñà ➑✶✱✷✮q 1 ✱ q2l∆q ← mtñðåäíèé ðàñõîäq̄q1 = ∆q/2 − q̄ðàçíîñòü ðàñõîäîâ∆qq2 = ∆q/2 + q̄äëèíà ìàãèñòðàëèl2Päèàìåòð ñå÷åíèÿ ìàãèñòðàëèd+max(qi , 0)q ←ãåîìåòðè÷åñêèé êîýôô✳ ïðîâîäèìîñòègi=12Päîïîëíèòåëüíîå èçìåíåíèå ìàññûmt+Ti max(qi , 0)qT ←ñîçäàâàåìîå èçâíå äàâëåíèå∆pextii=1ñóììàðíûé ïðèòîê âåùåñòâàq+✭ñì✳ ✭✶✳✼✮ è ✭✶✳✽✮✮+ñóììàðíûé ïðèòîê òåïëîòû ñ â✲âîìqTòåìïåðàòóðà èñòåêàþùåãî âåùåñòâàT′îáúåêò✲ñâÿçü ✭➹ó✲➹ï✮Ñîåäèíÿåò ➹ó ñ ïîëþñîì ➑k ➹ï✱ k ∈ {1, 2}✳ ✃îïèðóåò çíà÷åíèÿ✿✶✮ ñâîéñòâ p è T ′ ➹ó â ñâîéñòâà pk è Tk ➹ï❀✷✮ ñâîéñòâ qk è T ′ ➹ï â ñâîéñòâà qj è Tj ➹ó✱ çäåñü j ✖ íîìåð ➹ï ✭ñì✳ ✭✶✳✾✮✮❀âåùåñòâî✲íåñæèìàåìàÿ æèäêîñòü ➽➶æ➾òåìïåðàòóðà✱ äëÿ êîò✳ îïðåäåëåíà ρ⋆T⋆ïëîòíîñòü ïðè T ⋆ρ⋆êîýôôèöèåíò îáúåìíîãî ðàñøèðåíèÿβïëîòíîñòü æèäêîñòèρêîýôô✳ êèíåìàòè÷åñêîé âÿçêîñòèνóäåëüíàÿ òåïëîåìêîñòücïðîèçâîäíûå ïëîòíîñòèρT ✱ ρpρT ← −βρ✭ñì✳ ✭✸✳✺✮✮✻✸Òàáëèöà ✸✳✸✳ ✭îêîí÷àíèå✮âåùåñòâî✲ñîâåðøåííûé ãàç ➽➶ã➾ïîêàçàòåëü ïîëèòðîïûhïëîòíîñòü æèäêîñòèρêîýôôèöèåíò äèíàìè÷åñêîé âÿçêîñòèηóäåëüíàÿ òåïëîåìêîñòücóäåëüíàÿ òåïëîåìê✳ ïðè ïîñò✳ äàâë✳cpóäåëüíàÿ òåïëîåìê✳ ïðè ïîñò✳ îáúåìåcVìîëÿðíàÿ ìàññàµïðîèçâîäíûå ïëîòíîñòèρT ✱ ρ phc −cVpc = h−1✭ñì✳ ✭✶✳✽✮✮ñâîéñòâà åìêîñòè ➽❰î➾îáúåì åìêîñòèVìàññà âåùåñòâàmïðîèçâîäíûå ìàññû ïî âðåìåíè mt,j➮íôîðìàöèÿ î êëàññàõ ñâÿçåé ìåæäó ôðàãìåíòàìè ïðèâåäåíà â Òàáëèöå ✸✳✹✳➶ îáîçíà÷åíèè êîìáèíàöèè ôðàãìåíòîâ çíàê ➽+➾ îçíà÷àåò îáÿçàòåëüíîå íàëè✲÷èå ôðàãìåíòà óêàçàííîãî êëàññà✱ çíàê ➽−➾ ✖ îáÿçàòåëüíîå îòñóòñòâèå ôðàã✲ìåíòà óêàçàííîãî êëàññà✳Òàáëèöà ✸✳✹✳✃ëàññû ñâÿçåé ìåæäó ôðàãìåíòàìè ôðàãìåíòîâ îäíîé Ï❒êîìáèíàöèÿ ôð✳+➹ó+❰îìåòîäûP➹ó.mt ←❰î.mt,jj❰î.V ← π/4P· ➹ï.d2 · ➹ï.l➹ï.mt ←❰î.mt,j+➹ï+❰îj+➶æ+❰î+➶ã+❰î+➶æ+Òà+➶æ+❰î+Òà+➶ã+❰î+Òà+➹ï+➶æ❰î.m ← ➶æ.ρ · ❰î.V❰î.m ← ➶ã.ρ · ❰î.V➶æ.ρ ← ➶æ.ρ⋆ · ❡①♣ (−➶æ.β · (Òà.T − ➶æ.T ⋆ ))❰î.mt,j[ρT ] ← Òà.Tt · ➶æ.ρT · ❰î.VÒà.C ← ❰î.V · ➶æ.ρ · ➶æ.c❰î.mt,j[ρT ] ← Òà.Tt · ➶ã.ρT · ❰î.VÒà.C ← ❰î.V · ➶ã.ρ · ➶ã.c!➹ï.q̄ ←+➹ï+➶ã+➹ó+➶ã➹ï.g➶æ.ν➹ï.q̄ ←➹ï.g➶ã.η··(➹ï.p1 − ➹ï.p2 ) +Pj➶ã.h(➶ã.h+2)(➶ã.h+1)2· ➶ã.ρ·1+1/➶ã.h1+1/➶ã.h 2(➹ï.p1−➹ï.p2)1+2/➶ã.h1+2/➶ã.h➹ï.p1−➹ï.p2+➶ã.ρp ← ➶ã.ρ/➹ó.p➹ï.∆pextjPj➹ï.∆pextj!✻✹Òàáëèöà ✸✳✹✳ ✭îêîí÷àíèå✮+➹ó+➶ã−Òà+➹ó+➶æ+Òà+➹ó+➶ã+Òà+➹ï+➶æ+Òà➶ã.µ·➹ó.pR·➹ó.T ′➶ã.ρ ←➹ó.T ′ ← Òà.TÒà.Pj[➹ó] ← ➶æ.c · (➹ó.qT + − (➹ó.q + + ➹ó.mt )Òà.T )➶ã.ρT ← −➶ã.ρ/Òà.T➹ó.p➶ã.ρ ← ➶ãR·.µ·Òà.T➹ó.T ′ ← Òà.TÒà.Pj[➹ó] ← ➶ã.c · (➹ó.qT + − (➹ó.q + + ➹ó.mt )Òà.T )➹ï.T ′ ← Òà.TÒà.Pj[➹ï] ← ➶æ.c · (➹ï.qT + − (➹ï.q + + ➹ï.mt )Òà.T )➶ã.ρ ←+➹ï+➶ã+Òà+➹ó+➶æ−❰î−Òà+➹ó+➶ã−❰î−Òà+➹ï+➶æ−❰î−Òà+➹ï+➶ã−❰î−Òà+➹ó+➶ã+❰î+➹ó+➶æ+❰î−Òà+➹ó+➶ã+❰î−Òà+➹ï+➶æ+❰î−Òà+➹ï+➶ã+❰î−Òà➶ã.µR·Òà.T·➶ã.h+12·➶ã.h+1➹ï.T ′ ← Òà.T ·Òà.Pj[➹ï] ←·2+1/➶ã.h2+1/➶ã.h➹ï.p1−➹ï.p21+1/➶ã.h1+1/➶ã.h➹ï.p1−➹ï.p22·➶ã.h+1·➶ã.h+21−1/➶ã.h➹ï.p11−1/➶ã.h−➹ï.p2· 1 − ➹ï.p12+1/➶ã.h2+1/➶ã.h➹ï.p1−➹ï.p2➶ã.c · (➹ï.qT + − (➹ï.q + + ➹ï.mt )Òà.T )➹ó.T ′ ← ➹ó.qT + /➹ó.q +➹ï.T ′ ← ➹ï.qT + /➹ï.q +❰î.mt,j[ṗ] ←Z ❰î.V · ➶ã.ρp · ➹ó.pt➹ó.qT + − ➹ó.q + ➹ó.T ′′′➹ó.T ← ➹ó.T +dt❰î.m➹ï.T ′ ← ➹ï.T ′ ++➹ó+➶ã+❰î+ÒàδtZδt➹ï.qT + − ➹ï.q + ➹ï.T ′dt❰î.m❰î.mt,j[Ṫ ] ← ❰î.V · ➶ã.ρT · Òà.Tt➶ êà÷åñòâå ïðèìåðà íà Ðèñ✳ ✸✳✸ è ✸✳✹ ïðèâåäåíû ñõåìû ðàñ÷åòà íåêîòîðûõÏ❒✱ èñïîëüçîâàííûõ â ìîäåëè ãèäðàâëè÷åñêîé ìàãèñòðàëè Ñ❰ÒÐ✳❮à îñíîâàíèè ïðèâåäåííîãî âûøå îïèñàíèÿ â õîäå äèññåðòàöèîííîãî èññëå✲äîâàíèÿ íà ÿçûêå ïðîãðàììèðîâàíèÿ îáùåãî íàçíà÷åíèÿ P②t❤♦♥ ✸ áûëî ðàçðà✲áîòàíî ïðîãðàììíîå ïðåäñòàâëåíèå ïåðå÷èñëåííûõ êëàññîâ ôðàãìåíòîâ✳ ✃àæ✲äûé êëàññ ôðàãìåíòîâ ðåàëèçîâàí â âèäå ñòðóêòóðû äàííûõ ➽ñëîâàðü➾ ✭❞✐❝t✮ ✖ìíîæåñòâà ïàð êëþ÷✲çíà÷åíèå✳✃àæäîìó êëàññó ôðàãìåíòîâ èç Òàáëèöû ✸✳✶✕✸✳✸ áûëè ïîñòàâëåíû â ñî✲îòâåòñòâèå ñâîéñòâà ✖ ïðîãðàììíûå ïðåäñòàâëåíèÿ ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí✱ ïåðå✲÷èñëåííûõ â ëåâîé êîëîíêå òàáëèö✱ ✖ è ìåòîäû ✖ ïðîãðàììíûå ïðåäñòàâëåíèÿôîðìóë èç ïðàâîé êîëîíêè òàáëèö✳ ➶ êà÷åñòâå ïðèìåðà â ïðèëîæåíèè Ï✳✶✳✶ïðèâåäåíî ïðîãðàììíîå ïðåäñòàâëåíèå êëàññà ôðàãìåíòîâ ➽Òê➾✿✻✺Параметры вычислены из соотношений инцидентностиГуГуГуГу✰ ✰ОоК решению неявныхалгебраическихуравнений, ГуГу✰ ✰ ✰ ✲ОоК численному интегрированиюÐèñ✳ ✸✳✸✳Ñõåìà ðàñ÷åòà êîìáèíàöèè ôðàãìåíòîâ ➽+➹ó+➶æ+❰î➾✳ ➚ëãîðèòì ñèíòåçà ìî✲äåëè â ñîîòâåòñòâèè ñ èíöèäåíòíîñòüþ çàïîëíÿåò çíà÷åíèÿ ➹ó.qi ✱ ➹ó.Ti ❀ çíà✲÷åíèå ❰î.V ââåäåíî ïîëüçîâàòåëåì íà ýòàïå ïîäãîòîâêè ìîäåëè✳ Ïðîãðàìì✲íûå ôóíêöèè êëàññà ôðàãìåíòîâ ➽➹ó➾ âû÷èñëÿþò çíà÷åíèÿ ➹ó.δ ✱ ➹ó.q + è➹ó.qT + ✱ êëàññà ñâÿçåé ìåæäó ôðàãìåíòàìè ➽+➶æ+❰î➾ ✖ çíà÷åíèå ❰î.m✱ êëàñ✲d➹ó.T ′ ✳ Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü âû÷èñëå✲ñà ➽+➹ó+➶æ+❰î−Òà➾ ✖ ïðîèçâîäíóþ dtíèé ïîêàçàíà ñòðåëêàìè✳Параметры вычислены из соотношений инцидентностиГпГпГпГп+Гп+ВжГпГпГпТа+Гп+Вж+ТаГпТаТаК решению неявныхалгебраическихуравненийТа+Вж+ТаВж+Вж+Оо+ТаТаОоВж+Гп+ОоГпВж Вж+Вж+ОоТаОоК численному интегрированиюÐèñ✳ ✸✳✹✳Ñõåìà ðàñ÷åòà êîìáèíàöèè ôðàãìåíòîâ ➽+➹ï+➶æ+❰î+Òà➾✳ ➚ëãîðèòì ñèíòå✲çà ìîäåëè â ñîîòâåòñòâèè ñ èíöèäåíòíîñòüþ çàïîëíÿåò çíà÷åíèÿ ➹ï.pi è ➹ó.Ti ✳Ïðîãðàììíûå ôóíêöèè êëàññà ôðàãìåíòîâ ➽➹ï➾ âû÷èñëÿþò çíà÷åíèÿ ➹ó.q + è➹ó.qT + ✱ êëàññà ➽Òà➾ ✖ çíà÷åíèå Òà.δ ✱ êëàññà ➽➶æ➾ ✖ çíà÷åíèå ➶æ.ρT ✱ êëàññàñâÿçåé ìåæäó ôðàãìåíòàìè ➽+➹ï+➶æ➾ ✖ çíà÷åíèå ➹ï.q̄ ✱ êëàññà ➽+➶æ+Òà➾ ✖çíà÷åíèå ➶æ.ρ✱ êëàññà ➽+➶æ+❰î➾ ✖ çíà÷åíèå ❰î.m✱ êëàññà ➽+➹ï+➶æ+Òà➾ ✖çíà÷åíèå Òà.Pj ✱ êëàññà ➽+➶æ+❰î+Òà➾ ✖ çíà÷åíèÿ Òà.C è ❰î.mt,j ✳ Ïîñëåäîâà✲òåëüíîñòü âû÷èñëåíèé ïîêàçàíà ñòðåëêàìè✳✻✻➚íàëîãè÷íî ðàçðàáîòàíî ïðîãðàììíîå ïðåäñòàâëåíèå ïåðå÷èñëåííûõ âû✲øå êëàññîâ ñâÿçåé ìåæäó ôðàãìåíòàìè✳ ➶ êà÷åñòâå ïðèìåðà â ïðèëîæåíèèÏ✳✶✳✷ ïðèâåäåíî ïðîãðàììíîå ïðåäñòàâëåíèå êëàññà ñâÿçåé ìåæäó ôðàãìåíòàìè➽+Ýð+Òà➾✿✸✳✷✳ ❒îäåëèðîâàíèå äâèãàòåëüíîé óñòàíîâêè➘Ó ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ñîîáùåíèÿ êîñìè÷åñêîìó àïïàðàòó ✭✃➚✮ èìïóëüñàâ ñîîòâåòñòâèè ñ ïðîãðàììîé✱ çàëîæåííîé â ñèñòåìó óïðàâëåíèÿ ✭ÑÓ✮✳ Ïî êî✲ìàíäå îò ÑÓ òîïëèâíàÿ ïàðà ïîä äàâëåíèåì ïîñòóïàåò â ðåàêòèâíûå äâèãàòåëè✱ñãîðàåò✱ ñîçäàåò ðåàêòèâíóþ òÿãó â òå÷åíèå çàäàííîãî èíòåðâàëà âðåìåíè✳ ➮í✲òåãðàë âåêòîðà òÿãè ïî âðåìåíè åñòü ñîîáùåííûé ✃➚ èìïóëüñ✳ ✃➚ îáîðóäîâàíøåñòüþ äâèãàòåëÿìè ìàëîé òÿãè ✭➘❒Ò✮✱ îáåñïå÷èâàþùèìè ïîñòðîåíèå òðåõîñ✲íîé îðèåíòàöèè✱ è îäíèì ìàðøåâûì äâèãàòåëåì ✭❒➘✮ ✭Ðèñ✳ ✸✳✺✮✳Ðèñ✳ ✸✳✺✳Ðàñïîëîæåíèå äâèãàòåëåé íà ✃➚ДБГКОг БГБНЭКН РДДБНДНЭКГ1ЭКГ2МДЭКО1ДМГДМТ1ДМТ2...ДМТ6подсистема КОо БО ДБО ЭКО2 ДМОнаддуваподсистемаподсистемаДМТбазовый блокÐèñ✳ ✸✳✻✳Ïíåâìîãèäðîñõåìà ➘ÓÏíåâìîãèäðîñõåìà ➘Ó ïðèâåäåíà íà Ðèñ✳ ✸✳✻✳ ✃îìïîíåíòû òîïëèâà ïîä äàâ✲ëåíèåì ïîñòóïàþò â ➘❒Ò è ❒➘ èç òîïëèâíûõ áàêîâ îêèñëèòåëÿ ➪❰ è ãîðþ÷åãî➪➹✳ ✃àæäûé òîïëèâíûé áàê ðàçäåëåí íà æèäêîñòíóþ è ãàçîâóþ ïîëîñòè ýëà✲ñòè÷íîé ìåìáðàíîé✳ Ïîäñèñòåìà íàääóâà îñóùåñòâëÿåò ïîäà÷ó ðàáî÷åãî òåëà â✻✼ãàçîâûå ïîëîñòè áàêîâ ➪❰ è ➪➹ ïîä äàâëåíèåì✱ îïðåäåëåííûì íàñòðîéêîé ðå✲äóêòîðà Ð➘✳ Ïðåäóñìîòðåíû îáðàòíûå êëàïàíû ✃❰î✱ ✃❰ã✳ ❮àääóâ ìîæåò áûòüîòêëþ÷åí óïðàâëÿåìûì êëàïàíîì Ý✃❮✳ Óïðàâëÿåìûå êëàïàíû Ý✃❰✶✱ Ý✃❰✷✱Ý✃➹✶✱ Ý✃➹✷ îáåñïå÷èâàþò ïîäà÷ó òîïëèâà â ❒➘ è ➘❒Ò✳ ✃àæäûé ➘❒Ò ñíàá✲æåí ñîáñòâåííîé ïàðîé êëàïàíîâ✱ ïî êîìàíäàì ÑÓ îòêðûâàþùåé ïîñòóïëåíèåòîïëèâíîé ïàðû â êàìåðó ñãîðàíèÿ✳ ➘ëÿ êîíòðîëÿ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ➘Ó âãàçîâîé ìàãèñòðàëè óñòàíîâëåíû äàò÷èêè äàâëåíèÿ ➘➪❮✱ ➘❮✱ â ìàãèñòðàëèîêèñëèòåëÿ ✖ ➘➪❰✱ ➘❒❰✱ â ìàãèñòðàëè ãîðþ÷åãî ✖ ➘➪➹✱ ➘❒➹✱ êàê ïîêàçàíîíà Ðèñ✳ ✸✳✻✳ Ñèãíàëû äàò÷èêîâ ïîñòóïàþò â ÑÓ✳➘ëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ➘Ó áûëè èñïîëüçîâàíû êëàññû ôðàãìåíòîâ è ñâÿçåéìåæäó ôðàãìåíòàìè✱ îïèñàííûå â ðàçäåëå ✸✳✶✳ ❰ñîáåííîñòè ìàòåìàòè÷åñêîéìîäåëè ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé ïðèâåäåíû íèæå✿• Ïðîöåññ òå÷åíèÿ ãàçà ïî ìàãèñòðàëÿì ïîäñèñòåìû íàääóâà ✖ èçîòåðìè÷å✲ñêèé✳ Ýëåìåíòû òðóáîïðîâîäà îáëàäàþò ãèäðîäèíàìè÷åñêèì ñîïðîòèâëåíèåì✳• Ïðîöåññû òåïëîìàññîîáìåíà è òåïëîâîãî ðàñøèðåíèÿ êîìïîíåíòîâ òîïëè✲âà â äàííîé ìîäåëè áûëè ïðèíÿòû íåñóùåñòâåííûìè✳• Ðàññìîòðåíî îõëàæäåíèå ➘❒Ò âñëåäñòâèå èçëó÷åíèÿ è íàãðåâ ïðè ðàáîòåè çà ñ÷åò òåïëîâîãî äåéñòâèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà✳• Ó÷òåíî òå÷åíèå ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà â öåïè îáîãðåâà ➘❒Ò✳• Ðàññìîòðåíà ïåðåäà÷à êîìàíä îò ÑÓ ê ➘Ó è ñèãíàëîâ ñ äàò÷èêîâ â îáðàò✲íîì íàïðàâëåíèè✳➶ ìîäåëè ðàññìîòðåíû ñâÿçè ➘Ó ñ ÑÓ è ñèñòåìîé ýëåêòðîñíàáæåíèÿ ✭ÑÝÑ✮✳Ñìåæíûå ñ ➘Ó áîðòîâûå ñèñòåìû ✖ ÑÓ è ÑÝÑ ✖ íå ÿâëÿëèñü ïðåäìåòîì èñ✲ñëåäîâàíèÿ✱ äëÿ íèõ áûëè ðàçðàáîòàíû óïðîùåííûå ìîäåëè✱ â êîòîðûõ ó÷òåíûòîëüêî èíòåðôåéñû äëÿ ñâÿçè ñ ➘Ó è àëãîðèòìû óïðàâëåíèÿ ➘Ó✳➘åêîìïîçèöèÿ ìîäåëè áûëà ïðîâåäåíà ïî àëãîðèòìó✱ ïðåäëîæåííîìó âðàçäåëå ✷✳✸✳ ❮à ïåðâîì ýòàïå ïðîèçâåäåíà äâóõóðîâíåâàÿ ñòðóêòóðíàÿ äåêîìïî✲çèöèÿ ìîäåëè ñîãëàñíî ñõåìå✱ èçîáðàæåííîé íà Ðèñ✳ ✸✳✼✳ ❒îäåëü ➘Ó ðàçäåëåíàíà ìîäåëè ïîäñèñòåì✱ à ìîäåëü êàæäîé ïîäñèñòåìû ✖ íà ìîäåëè ýëåìåíòîâ✳❮à âòîðîì ýòàïå äåêîìïîçèöèè â ìîäåëè êàæäîé ñîñòàâíîé ÷àñòè áûëè âû✲äåëåíû èíòåðôåéñíûå Ï❒✱ à óñòðîéñòâî ìîäåëåé íèæíåãî ✭âòîðîãî✮ óðîâíÿèåðàðõèè ïðåäñòàâëåíî â âèäå ñîâîêóïíîñòè Ï❒ è ❰Ñ✳Ñòðóêòóðà ìîäåëè✱ ñîäåðæàùàÿ êîìïîíåíòû ðàçëè÷íûõ óðîâíåé èåðàðõèè✱èíòåðôåéñíûå Ï❒ è ñîåäèíÿþùèå èõ ❰Ñ✱ èçîáðàæåíà íà Ðèñ✳ ✸✳✽✳✻✽ДУподсистеманаддува0-й уровеньбазовыйблокподсистемаДМТ1-й уровеньБНКОоБОБГДМОДМГЭКГКОгЭКО1ЭКГ1ЭКО2ЭКГ2ДБНРДДБГДБОДН2-й уровень6xДМТМДÐèñ✳ ✸✳✼✳Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ➘Ó✳ Ïîêàçàíû óðîâíè èåðàðõèè ìîäåëè✳вакуумДУК1ДБОбазовыйблокГ4ЭКО2Г2оНКОоП2БОП3БНЭКНРДП1П3П3П1К3Г1Э2Т1Г2П2МДподсист.ДМТБГП3К3П1ЭКГ1Э1К1К3Г1Г2Г1Э2К1КгГ1Э1Г4Г1КОгАКБГ1К3ЭКО1СЭСТ2КоДМТ1ИаоВподсист.наддуваБНДМОимя компонентакомпонентПМтип ПМполюсобъект-связьК3К3П4ДБГК1К1Г2Г4К3К1К2К2К2К2К2К3К1К3К3К3ТМДБНупр.ЭКНТМДНТМДБОТМДБГСУГ3Г4ДМГП4ДНДБНЭКГ2Г3К1К2К2К2К2К2К2К2К2К2К1К1К1К1К3К3К1К1К3упр.ЭКО1упр.ЭКГ1упр.ЭКО2упр.ЭКГ2ТМДМОТМДМГупр.упр.ТМВДМТ1 ОДМТ1 TДМТ1Ðèñ✳ ✸✳✽✳Ñòðóêòóðà ìîäåëè ➘Ó✳ Ïîêàçàí òîëüêî îäèí ➘❒Ò✱ îñòàëüíûå âêëþ÷åíû â ìî✲äåëü ➘Ó àíàëîãè÷íî✳ ➮çîáðàæåíû òîëüêî èíòåðôåéñíûå Ï❒✳ Òèïû Ï❒✿ Ï✶ ✖êîíå÷íûé îáúåì✱ ñîäåðæàùèé ãàç✱ Ï✷ ✖ ìàëûé îáúåì✱ óçåë ïíåâìîñõåìû✱ Ï✸ ✖ýëåìåíò ïíåâìîìàãèñòðàëè ìàëîãî îáúåìà ñ èçìåíÿåìûì ãèäðîäèíàìè÷åñêèìñîïðîòèâëåíèåì✱ Ï✹ ✖ âõîä â äàò÷èê äàâëåíèÿ ãàçà✱ ➹✶ ✖ ìàëûé îáúåì✱ óçåëìàãèñòðàëè ãîðþ÷åãî èëè îêèñëèòåëÿ✱ ➹✷ ✖ ýëåìåíò ãèäðàâëè÷åñêîé ìàãèñòðà✲ëè ìàëîãî îáúåìà ñ èçìåíÿåìûì ãèäðîäèíàìè÷åñêèì ñîïðîòèâëåíèåì✱ ➹✸ ✖âõîäíàÿ ìàãèñòðàëü â ➘❒Ò✱ ➹✹ ✖ âõîä â äàò÷èê äàâëåíèÿ æèäêîñòè✱ Ò✶ ✖ ïî✲âåðõíîñòü✱ èçëó÷àþùàÿ â îêðóæàþùèé âàêóóì òåïëîâóþ ýíåðãèþ✱ Ò✷ ✖ òåïëî✲âîé àêêóìóëÿòîð áåñêîíå÷íî áîëüøîé òåïëîåìêîñòè✱ Ý✶ ✖ êîíòàêòû ðåëå✱ Ý✷ ✖êëåììû àêêóìóëÿòîðíîé áàòàðåè✱ ✃✶✱ ✃✷✱ ✃✸ ✖ èñòî÷íèê✱ ïåðåäàò÷èê è ïðèåì✲íèê ñèãíàëà✳ ➶➘❒Ò✶ ✖ ñèãíàë íà âêëþ÷åíèå ➘❒Ò✶✱ ❰➘Ò❒✶ ✖ ñèãíàë íà âêëþ✲÷åíèå îáîãðåâà ➘❒Ò✶✱ Ò➘❒Ò✶ ✖ ïîêàçàíèÿ äàò÷èêà òåìïåðàòóðû ➘❒Ò✶✳✻✾❒îäåëü ➘Ó ðàçäåëåíà íà ñîñòàâíûå ÷àñòè ✖ ìîäåëè ïîäñèñòåìû íàääóâà✱ áà✲çîâîãî áëîêà✱ ïîäñèñòåìû ➘❒Ò✳ ❒îäåëè ñîñòàâíûõ ÷àñòåé ➮Ñ â ðàçäåëå ✷✳✸ áû✲ëè íàçâàíû êîìïîíåíòàìè✳ ✃àæäûé êîìïîíåíò✱ ìîäåëèðóþùèé îïðåäåëåííóþïîäñèñòåìó✱ áûë ðàçðàáîòàí îòäåëüíî êàê ñîâîêóïíîñòü Ï❒✱ ❰Ñ è êîìïîíåíòîâíèçøåãî óðîâíÿ ✖ ìîäåëåé ýëåìåíòîâ ñòðóêòóðíîé ñõåìû ✭ñì✳ Ðèñ✳ ✸✳✼✮✳ Ïåðå✲÷åíü êëàññîâ êîìïîíåíòîâ âòîðîãî óðîâíÿ èåðàðõèè ïðèâåäåí â Òàáëèöå ✸✳✺✳Òàáëèöà ✸✳✺✳✃ëàññû êîìïîíåíòîâ✱ èñïîëüçîâàííûå ïðè ìîäåëèðîâàíèè ➘Óêëàññ êîìïîíåíòîâìîäåëèðóåò ✳ ✳ ✳áàëëîí íàääóâà➪❮òîïëèâíûé áàê➪❰✱ ➪➹ðåäóêöèîííûé êëàïàíÐ➘îáðàòíûé êëàïàí✃❰î✱ ✃❰ãóïðàâëÿåìûé êëàïàí íàääóâàÝ✃❮óïðàâëÿåìûé æèäêîñòíûé êëàïàí Ý✃❰✶✱ Ý✃➹✶✱ Ý✃❰✷✱ Ý✃➹✷äàò÷èê äàâëåíèÿ ãàçà➘➪❮✱ ➘❮äàò÷èê äàâëåíèÿ æèäêîñòè➘➪❰✱ ➘➪➹✱ ➘❒❰✱ ➘❒➹ìàðøåâûé äâèãàòåëü❒➘äâèãàòåëü ìàëîé òÿãè➘❒Ò✶ ✕ ➘Ò❒✻Ïåðå÷èñëåííûå êëàññû êîìïîíåíòîâ áûëè ðàçðàáîòàíû â âèäå ñîâîêóïíî✲ñòè Ï❒ è ❰Ñ✳ ➘ëÿ ìîäåëåé êëàïàíîâ Ð➘✱ ✃❰î✱ ✃❰ã✱ Ý✃❰✶✲✷✱ Ý✃➹✶✲✷✱ Ý✃❮áûëè äîïîëíèòåëüíî ðàçðàáîòàíû ïðîãðàììíûå ôóíêöèè✱ âû÷èñëÿþùèå âåëè✲÷èíó ãèäðîäèíàìè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ✭ñì✳ íèæå✮✳ ➘ëÿ ìîäåëåé äàò÷èêîâäàâëåíèÿ ➘❮✱ ➘➪❮✱ ➘➪❰✱ ➘➪➹✱ ➘❒❰✱ ➘❒➹ ✖ ïðîãðàììíûå ôóíêöèè✱ âû÷èñ✲ëÿþùèå âåëè÷èíó âûõîäíîãî ñèãíàëà✳ ➘ëÿ ìîäåëåé äâèãàòåëåé ❒➘✱ ➘❒Ò✶✲✻ ✖ïðîãðàììíûå ôóíêöèè✱ ó÷èòûâàþùèå õàðàêòåðèñòèêè äâèãàòåëÿ✱ âû÷èñëÿþ✲ùèå ãèäðîäèíàìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå äëÿ êàæäîãî èç êîìïîíåíòîâ òîïëèâà èâåëè÷èíó òÿãè✱ ñîçäàâàåìóþ äâèãàòåëåì✳Ñòðóêòóðà ðàçðàáîòàííûõ êîìïîíåíòîâ ïîêàçàíà íà Ðèñ✳ ✸✳✾✕✸✳✶✶✳Ï❒✱ èçîáðàæåííûå íà Ðèñ✳ ✸✳✾✕✸✳✶✶✱ ðàçäåëåíû íà íåñêîëüêî òèïîâ ïî ôóíê✲öèîíàëüíîé ïðèíàäëåæíîñòè✳ ✃àæäûé òèï Ï❒ ïðåäñòàâëåí êîìáèíàöèåé ôðàã✲ìåíòîâ îïðåäåëåííûõ êëàññîâ✳ Ñîñòàâ Ï❒ êàæäîãî òèïà ïðèâåäåí â Òàáëè✲öå ✸✳✻✳➪îëåå ïîäðîáíî íåêîòîðûå êëàññû êîìïîíåíòîâ îïèñàíû â Òàáëèöå ✸✳✼✳ ➘ëÿ✼✵подсист.наддуваБНAбазовыйблокП2КОоРДAП3ДУоНAП2ЭКНAП1оВП31A2П31БОA1AП12BCГБГ12BК31AКОгAП4П4ДНДБН122BП31БГA1AП12BCГБГ12BК1К1121К2К2К221компонент2К3К1К3ТМДБНупр.ЭКНТМДНимя компонентаПМКомполюсобъект-связьидентификаторполюса(если необходимо)СУAИф1BИфсвязь в видеотдельнойпрограммнойфункцииуправление ДУтип ПМ2идентификатор ПМ(если необходимо)Ðèñ✳ ✸✳✾✳Ñòðóêòóðà êîìïîíåíòà ➽ïîäñèñòåìà íàääóâà➾✳Òèïû Ï❒✿ Ï✶ ✖ êîíå÷íûé îáúåì✱ ñîäåðæàùèé ãàç✱ Ï✷ ✖ ìàëûé îáúåì✱ óçåëïíåâìîñõåìû✱ Ï✸ ✖ ýëåìåíò ïíåâìîìàãèñòðàëè ìàëîãî îáúåìà ñ èçìåíÿåìûìãèäðîäèíàìè÷åñêèì ñîïðîòèâëåíèåì✱ Ï✹ ✖ âõîä â äàò÷èê äàâëåíèÿ ãàçà✱ ➹✶ ✖ìàëûé îáúåì✱ óçåë ìàãèñòðàëè ãîðþ÷åãî èëè îêèñëèòåëÿ✱ ➹➪ ✖ ýëåìåíò ãèäðàâ✲ëè÷åñêîé ìàãèñòðàëè✱ èìèòèðóþùèé ïîäêëþ÷åíèå ê áàêó✱ ✃✶✱ ✃✷✱ ✃✸ ✖ èñòî÷✲íèê✱ ïåðåäàò÷èê è ïðèåìíèê ñèãíàëà✳1ЭКО2ЭКО11AП1BМДCГБГ1К32AГ1BBБГ1AП1Г1ЭКГ1BCГБГ1Г2C1Г21Г2D22расчет параметровГ2БОГ2AК3К12Г1Г3BГ4.........1ЭКГ2Г2BA1К31BAидентификатор ПМ(если необходимо)ABК12BК1222211К2К2К2К2К2К222111122СУBИф21К32Г4К2ТМДБГAИфA1К3связь в видеотдельнойпрограммнойфункциитип ПМК2ТМДБОидентификаторполюса(если необходимо)1Г1Г4AКомобъект-связьГ3AДБГBДМТAКг2К3имя компонентаПМполюсКоAкомпонент6 x ДМТГ4подсистема ДМТДМО2AДМГК1ДУбазовый блокДБОBК1К1К1К1К3К3упр.ЭКО1упр.ЭКГ1упр.ЭКО2упр.ЭКГ2ТМДМОТМДМГÐèñ✳ ✸✳✶✵✳Ñòðóêòóðà êîìïîíåíòîâ ➽áàçîâûé áëîê➾ è ➽ïîäñèñòåìà ➘❒Ò➾✳Òèïû Ï❒✿ Ï✶ ✖ êîíå÷íûé îáúåì✱ ñîäåðæàùèé ãàç✱ ➹✶ ✖ ìàëûé îáúåì✱ óçåë ìà✲ãèñòðàëè ãîðþ÷åãî èëè îêèñëèòåëÿ✱ ➹✷ ✖ ýëåìåíò ãèäðàâëè÷åñêîé ìàãèñòðàëèìàëîãî îáúåìà ñ èçìåíÿåìûì ãèäðîäèíàìè÷åñêèì ñîïðîòèâëåíèåì✱ ➹✸ ✖ âõîä✲íàÿ ìàãèñòðàëü â ➘❒Ò✱ ➹✹ ✖ âõîä â äàò÷èê äàâëåíèÿ æèäêîñòè✱ ➹➪ ✖ ýëåìåíòãèäðàâëè÷åñêîé ìàãèñòðàëè✱ èìèòèðóþùèé ïîäêëþ÷åíèå ê áàêó✱ ✃✶✱ ✃✷✱ ✃✸ ✖èñòî÷íèê✱ ïåðåäàò÷èê è ïðèåìíèê ñèãíàëà✳✼✶клапаныДМТуправлениеклапанамиразогрев ДМПво время работыТЭН: нагревза счет эл.