Программное обеспечение математического моделирования объекта криотерапевтического воздействия, страница 4

Для моделирования тепловых процессов в газообразных и жидких  средах, разработан TPU-модуль KRIOGAS, в  котором собраны подпрограммы и функции, обеспечивающие расчет физических и транспортных свойств газообразного азота, воздуха в широком диапазоне температур. Модуль содержит функции для расчета значений критериев и коэффициентов, необходимых для определения значений коэффициентов теплоотдачи, трения и т.д..

При построении функций и подпрограмм модуля KRIOGAS использован изложенный выше принцип условной автономности  программных продуктов. Это позволяет использовать одну функцию или подпрограмму в разных  расчётных методиках. Ниже приводится краткий перечень основных функций модуля KRIOGAS с описанием их назначения, запрашиваемой информации и выдаваемого результата. Функции расположены в алфавитном порядке, поэтому первой является функция ALFA_WKONW .

Функция ALFA_WKONW предназначена для вычисления коэффициента теплоотдачи в условиях вынужденного движения теплоносителя. Функция запрашивает данные о температуре теплоносителя, наружной поверхности охлаждаемого объекта,  характеристическом размере охлаждаемого объекта и скорости движения теплоносителя, а также целочисленный индекс соответствующий молекулярному весу теплоносителя. После выполнения вычислений функция в виде вещественной переменной возвращает во внешний программный модуль значение коэффициента теплоотдачи. Вычисление коэффициента теплоотдачи идёт по стандартной методике с определением значения критерия Нуссельта и теплопроводности газообразного теплоносителя при данной температуре.

Функция ALFA_ЕKONW предназначена для вычисления коэффициента теплоотдачи в условиях естественной конвекции теплоносителя. Функция запрашивает данные о температуре теплоносителя, наружной поверхности охлаждаемого объекта и   характеристическом размере охлаждаемого объекта, а также целочисленный индекс соответствующий молекулярному весу теплоносителя. После выполнения вычислений функция в виде вещественной переменной возвращает во внешний программный модуль значение коэффициента теплоотдачи. Вычисление коэффициента теплоотдачи идёт по стандартной методике с определением значения критерия Нуссельта и теплопроводности газообразного теплоносителя при данной температуре.

Функция BetaGas предназначена для вычисления коэффициента линейного (объёмного) расширения газа при данной температуре, используется для расчётов коэффициента теплоотдачи в условиях естественной конвекции. По заданным значениям температуры и молекулярному весу газообразной среды вычисляется значение коэффициента линейного расширения. Для этого вычисляется плотность газа при заданной температуре и при температуре, отличающейся от заданной на малое отклонение  Δt. 

Функция CGas обеспечивает вычисление текущего значения теплоёмкости газообразной среды по заданным значениям температуры и молекулярному весу газа. Функция предназначена для расчётов величины теплоёмкости при давлениях, близких к атмосферному. Для расчётов теплоёмкости используется полином, полученнный путём аппроксимации стандартных данных о величине теплоёмкости газообразных газов в интервале температур от температуры насыщения до температуры окружающей среды. […].

Функция Grasgof . По заданным значениям температуры газа и охлаждаемой поверхности, а также по величине характеристического размера поверхности, вычисляет значение критерия Грасгоффа. Для этого функция Grasgof вызывает функции для расчёта коэффициента объёмного расширения газа и вычисления вязкости газа при заданной температуре.

Функции LamdGas  и вычисляют вязкость и теплопроводность криогенных газов при давлениях, близких к атмосферному. Функции построены с использованием  зависимостей  аппроксимирующих, формированых на базе стандартных данных о транспортных  свойствах газов в диапазоне температур от 80 до 300 К […].