Файл: Козырев, А. П. Теория тепловых и гидродинамических процессов в атомных энергетических установках учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 138
Скачиваний: 0
С п о с о б |
н а т я н у т о й |
н и т и . |
Прямая ли |
||||
ния проводится таким образом, чтобы точки равномерно |
|||||||
располагались |
возле |
нее. Затем определяются параметры |
|||||
о- |
и |
& |
, |
для |
чего на прямой |
берутся |
две точки |
( х , ? |
^ ) , |
(с с ^ ,^ |
) |
и составляются |
два уравнения: |
Решением системы уравнений определяются величины съ и Ч) . Этот способ является наиболее простым и наименее
строгим. |
|
|
|
С п о с о б |
с р е д н е й . |
Если имеем гг |
опытных |
точек с координатами (х ,,^ ) |
( х а |
a j f |
то |
вследствие ошибок и |
погрешностей эксперимента точки |
отстоят по ординате от |
искомой зависимости ц,= асс + £ |
|
на |
величину |
^ |
Сущность способа состоит в том, чтобы выбор коэффици ентов сс и £ обеспечил уравновешенность всех ошибок измерений,т.е. алгебраическая сумма всех ошибок должна быть равна нулю:
|^~ ( а х - + &) = 0.
Так как в полученном уравнении две неизвестные, то для получения двух уравнений все опытные точки разбивают ся на две равные группы и для каждой группы в отдель ности составляются уравнения:
92
|
|
2 |
( I4-. —ctх . -£) =0 ; |
|
|
|
|
|
2 |
a x . - g ) |
=0, |
|
|
где ггь |
|
Um.+4 |
первой |
и второй |
груп |
|
и п-пь - |
число точек в |
|||||
пах. |
|
|
|
|
|
|
С п о с о б |
н а и м е н ь ш и х |
к в а д р а |
||||
т о в . |
Опытные |
точки на графике |
неизбежно будут |
давать |
||
некоторый разброс, |
связанный с ошибками измерения. |
|||||
Ошибки измерения, |
как показано в |
теории |
ошибок, |
подчи |
нены гауссовскому нормальному закону распределения. Это позволяет применить методы регрессионного анализа.
Эмпирические прямые регрессии являются прямыми на илучшего среднеквадратического приближения к эмпири ческим точкам. Указанное свойство регрессии служит ос нованием для использования метода наименьших квадра тов при сглаживании экспериментальных зависимостей.
Рассматриваемый метод сводится к нахождению линии
регрессии |
случайной |
величины |
у. |
по случайной |
ве |
||||
личине |
сс |
. Сущность метода |
сводится |
к требованию: |
|||||
сумма квадратов отклонений экспериментальных точек |
|||||||||
от сглаживающей кривой должна обращаться в минимум, |
|||||||||
т . е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
ц. -- ( а х о -I- |
Ъ) ^ mlп |
(2.69 ; |
|||
|
|
|
0= 4 .0 v |
|
|
|
|
|
|
Рассматривая в этом уравнении неизвестные парамет |
|||||||||
ры а |
и |
£ |
как независимые переменные |
и приравнивая |
|||||
к нулю две частные производные |
от |
(2.69) |
по |
а |
и |
||||
% |
, получим два |
уравнения |
для |
определения |
а и |
6 . |
93
Этот способ, как наиболее строгий, чаще всего ис пользуется экспериментаторами. Исчерпывающий статисти ческий анализ должен заканчиваться построением довери тельных интервалов при соответствующих уровнях значи
мости, что, к сожалению, |
далеко не всегда |
выполняется |
на практике. |
|
|
В тех случаях, когда |
между переменными |
величинами |
существует более сложная |
зависимость, чем |
линейная, |
широко используются функциональные сетки. В этих сет ках по одной или двум координатам отложены какие-ли бо функции аргументов. Особенно популярны логарифми
ческие |
сетки, с |
помощью которых |
можно выпрямлять сте |
||
пенные |
функции типа |
^ = а х 6 |
* и полулогарифмичес |
||
кие сетки - |
для |
показательных функций типа \j= а е 6х . |
|||
Так, для степенной функции после логарифмирования |
|||||
имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
ш и, =сась + ь ш х |
||
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
У = А + I X |
|
|
где |
У - |
h ' i ' |
|
|
|
|
а ; X |
:£cj,X. |
|||
|
|
|
|
Ha логарифмической сетке по осям уже отложены логариф |
||
мы величин ll и |
х . |
Поэтому график степенной функ |
ции на такой^етке |
будет |
выражаться прямой линией. |
В случае показательной функции используется полулога рифмическая сетка, так как
а + (% е)х
94
или
|
У = А |
+ В х . |
Если |
по оси ос . имеем |
равномерную шкалу, а по оси |
lj. - |
логарифмическую, |
то исходная функция на гра |
фике изобразится прямой.
Далее, к преобразованным уравнениям типа У = АХ+В применяется любой из способов нахождения параметров
Аи В
Бтом случае, когда зависимость от одного аргумента
нельзя описать простыми функциями, используются мето ды интерполирования. Суть этих методов состоит в том, что любую непрерывную функцию можно представить в виде
полинома |
гтг-й степени» |
|
|
|( с с ) =А0+ A4x + A2x Y . > A mx ? |
(2.70) |
Это выражение можно рассматривать как сумму разложения
в степенной ряд функции |
виде многочле- |
|
на по восходящим степеням независимой |
переменной, ли |
|
нейного по отношению к коэффициентам. |
Для определения |
|
коэффициентов А |
наиболее часто употребляются интер |
поляционная формула Ньютона с постоянным шагом и фор мула Жгранжа с переменным шагом. Имеются также фор
мулы Гаусса, |
Стирлинга, Бесселя и др. |
|||
Если |
имеются |
две независимые переменные, например |
||
N’a = |^FbeiPx) |
, |
то поступают следующим образом. Зави |
||
симость |
между критериями, как обычно, представляется |
|||
в степенном |
виде: |
|||
|
|
|
|
JVu, = aP le1Рг^ |
где а |
, п |
, |
т |
- искомые величины. |
95
Вначале строят график Ни = / {Re) в логарифмическом масштабе при втором аргументе Рг в качестве парамет ра. Полученное семейство прямых (рис. 2 . 2 ) позволяет определить показатель п , который равен тангенсу
Рис. 2 .2 . |
Графический |
способ определения |
/г * |
|
угла наклона |
прямых к оси абсцисс. Величины |
а |
и т |
|
определяются |
из графика |
линейной зависимости |
|
Ык ? ' Н а " пг{<}Рг'
Рис. 2 .3 . |
Графический |
способ |
определения |
а и |
/гг —й |
Нахождение |
величин а |
и т |
очевидно из |
рис. |
2 .3 . |
96 |
|
|
|
|
|
*
Глава 3
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА Б ТВЕРДЫХ ТЕШ С ВНУТРЕННИМИ ИСТОЧНИКАМИ ТЕПЛА
При выполнении теплотехнических расчетов ряда эле ментов ядерного реактора требуется решать задачи по стационарной теплопроводности в твердых телах с внут ренними источниками тепла. Несмотря на многообразие конструкций, многие элементы ядерного реактора можно рассматривать как тела, образованные плоскими, цилин дрическими и сферическими поверхностями.
Ниже будут рассмотрены выводы аналитических зави симостей для расчета температурных полей в телах про стой геометрической формы.
§ 13. Теплопроводность плоской стенки
Рассмотрим однородную плоскую стенку |
толщиной |
$ |
||||
с равномерно распределенными внутренними источниками |
||||||
тепла, удельная мощность которых |
|
|
(рис. 3 .1 ). |
|||
Будем полагать, что толщина стенки |
сУ существенно |
|||||
меньше ее длины |
(о |
и ширины |
В |
, а |
коэффициент |
|
теплопроводности |
J\ |
не зависит |
от |
температуры. |
В об |
щем случае отвод тепла от каждой из поверхностей стен ки может производиться с различной интенсивностью, по
этому |
температура |
поверхностей |
и |
будет |
раз |
ной. |
Максимальная |
температура |
будет |
наблюдаться |
|
в некотором внутреннем слое стенки, |
параллельном |
бо |
ковой поверхности. Тепло в стенке будет распространять ся в обе стороны от слоя с максимальной температурой
7, зак. 7д |
97 |