Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.Л. Теория ракетных двигателей. 1989 г. (1241535), страница 100
Текст из файла (страница 100)
Пользователь современной ЭВМ взаимодействует с ней через посредство операционной системы, являющейся как бы программным продолжением машины, той средой, с которой общается пользователь. Операционная система состоит из управляющих и обрабатывающих программ. Управляющие программы обеспечивают распределение ресурсов ЭВМ, ввод-вывод и хранение информации, управление процессом выполнения задания. Обрабатывающие программы представляют пользователю трансляторы с различных языков программирования и средства для создания библиотек программ, объединения различных программ, средства для работы с внешними запоминающими устройствамии др. В современных системах программирования, как правило, имеются трансляторы с основных распространенных языков высокого уровня, таких, как Фортран, Паскаль, РЦ! и др., а также с Ассемблера— машинноориентированного языка. Использование для разработки прикладных программ таких языков, как Фортран или Р1./1, ровышает производительность труда, увеличивает наглядность врограммы, облегчает ее отладку, хотя и приводит к некоторому снижению эффективности (больше машинное время и необходимая оперативная память) по сравнению с программами, написанными на Ассемблере квалифицированными программистами.
Кроме того, использование языков высокого уровня делает программы Существенно легче перемещаемыми с ЭВМ одной марки на другую. Библиотеки стандартных программ, имеющиеся в рамках каждого языка, значительно упрощают программирование и позволяют получить более качественную программу. Прикладные программы, в том числе комплексы и пакеты, имеющие свою управляющую программу и входной язык, близкий к языку специалиста, а также и системы программ автоматизированного проектирования работают под управлением операционной системы.
441 Среди прикладных программ, используемых в автоматизации проектирования, должны быть выделены программы, обеспечивающие создание н ведение баз данных. Термином «база данныхэ обозначают совокупность информации независимо от ее организации и формы представления. Данные, используемые в САПР, имеют динамический характер, поскольку многие особенности проектируемого изделия неизвестны заранее, а его структура меняется в процессе разработки.
Для ведения базы данных нередко используют сложные программные системы управления базами данных (СУБД). Они воздействуют как на сами данные, так и на структуру их связей. Поскольку объем данных весьма велик, для одного иэделия может существовать несколько уровней данных. Важнейшей составной частью программного обеспечения САПР являются средства машинной графики. Они служат для создания геометрической модели проектируемого объекта и различных преобразований данных для получения информации, необходимой для визуализации, вычерчивания сечений, расчета масс, объемов, изготовления чертежей, генерации исходных данных для различных расчетов — прочностных, тепловых, гидравлических и т.
п. Для специалистов в области той или иной технической дисциплины важнейшей задачей является умение использовать или создавать прикладные программы, позволяющие описывать объект разработки, рассчитывать его характеристики, оптимизировать параметры и т. д. Ниже рассматриваются один иэ программных комплексов и некоторые из описанных в специальной литературе программных систем для проектирования двигателя или его узлов. 42.3. КОМПЛЕКС ПРОГРАММ ДЛЯ РАСЧЕТА УДЕЛЬНОГО ИМПУЛЬСА РДТТ Создание эффективных прикладных программ является трудоемким процессом и требует высокой квалификации специалистов для разработки физической и математической модели рассматриваемых процессов и программирования. Производительность труда при программировании оценивается величиной около 1000 команд на человека в год, хотя и имеется существенный разброс в производительности от одного исполнителя к другому — отличие в несколько десятков раз.
Рассматриваемый ниже комплекс ориентировочно имеет объем 30,. 50 тысяч команд. Если учесть затраты на разработку физической модели, проверку ее и т. д., станет ясной высокая трудоемкость его создания. Не случайно этот комплекс был создан из разрозненных, независимо разработанных ранее программ. Создавать их все в одном месте от начала было бы нелегко и рискованно - — отдельные методы, необходимые в системе, могут потребовать длительного времени для апробирования.
Отметим, что рассматриваемый ниже комплекс создан спустя примерно 5 лет после создания отдельных входящих в него программ и через !О лет после появления первых версий этих программ. Ожидаемый реальный удельный импульс г'т, „определяется как термодинамнческий удельный импульс, за исклгочением йотерь вследствие запаздывания конденсата при разгоне в сопле, рассеяния потока, трения о стенки, теплоотдачи 442 гиаднап одгзуввап програнна упроднсиви кодов расчета Вкодные данные Переносные сдойаидо газе (НД5А/ьечч(з) по танлнбу па гсеисврии 7 Профннирпбвнис свила (Тй(охоП г енеравор росчевиий севин (Негсп1ез) Вылодиыс данные пвтсри сз-зв россеиивн ноасра оз-зв тренин идспнсиыч увв потери вг эросов веилвВые петера 4 Ядунсрнсе вднофозног враисздукадое течение (Негсп1ез) Ддутривс вднпфсзнвс сбсркздукобог д течение (Ргогап) уурбулсвииыв иигрснвчнзнй слои (Негси1ез) потери аз зо ввсваданнн часвви 7 днначссксс рабиадесас (14 Я 5А/(.еиг) з) патера ш-за лоначсснвн нсрадиидссиосвв В зудуисриог ддукфизивс течение (Негси1ез-КНеде1) Ойиоиеривс ддулфозлвс нвчсинс с учгвои квинческпв кииствко 42.2.
Блок-схема системы программ для расчета (т 443 в стенки сопла, химической неравновесности, изменения геометрии сопла вследствие эрозии стенок. Блок-схема системы программ приведена на рис. 42.2. По каждой программе указана фирма-разработчик либо автор программы.
В предыдущих главах подробно рассмотрены методы расчета всех составляющих величин, необходимых для определения ) . п и вошедших в рассматривае. мую систему. Как правило, они более обоснованы и точны, чем используемые в рассматриваемой системе.
Тем не менее работа является хорошим примером реализации возможностей современных ЭВМ. Остановимся кратко на описании основных положений этой системы. Идеальный удельный импульс рассчитывается на основе известных положе. иий по программе 7 (см. рис. 42.2), составленной для достаточно широкого круга химических элементов. Затем в сопле заданной геометрии по программам 4 и 5 рассчитывается трансзвуковое и сверхзвуковое течение равновесной двухфазной смеси, характеристики которой определены в блоке 7.
В результате находят потери из-за рассеяния для равновесного течения. Затем по программе блока 8 рассчитывается сверхзвуковое неравновесное двухфазное двухмерное течение с газом постоянного состава н частицами одинакового, неизменного вдоль сопла размера. Начальные данные в трансзвуковой области определяются посредством приближенного расчета двухмерного транс- звукового течения неравновесной двухфазной смеси. Размеры конденсированных частиц принимаются равными 0,55 максимально устойчивого размера по условиям аэродинамического дробления.
Учитывается вынос частиц иа стенку сопла. В результате этих расчетов находятся потери из-за скоростной неравновес. ности частиц в двухмерном течении. Определяются они следующим образом. Выполняются расчеты для нескольких фиксированных диаметров частиц так,, чтобы рассчитанный удельный импульс можно было экстраполировать к значе« нию диаметра, равному нулю. Разность между значениями удельного импульса при диаметре частиц, равном нулю, и диаметре, прнннтом за средний (0,55 от максимально устойчивого по дроблению), и дает величину «двухфазных» потерь для двухмерного течения. Такая процедура потребовалась ввиду невозможности определения точного значения удельного импульса из-за приближенности начальных условий в трансзвуковой области. Потери из-за,трения определяются по программе 6 как интеграл по стенке сопла осевой составляющей касательного наприжения трения.
Такой способ вычисления потерь из-за трения в отличие от способа определения толщины потери импульса требует отдельного расчета потерь, связанных с теплоотдачей в стенку, что и выполняется той же программой с учетом и радиационных потерь теплоты 6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
