Определение оптимальной температуры криогенного теплоносителя в установках общей криотерапии: Методические указания к лабораторной работе № 3 по курсу «Криогенные технологии в медицине и биологии», страница 2

Лабораторная работа выполняется методом вычислительного эксперимента. В эксперименте используются алгоритмы и программные продукты, разработанные при выполнении предыдущих работ курса, в частности методы расчета коэффициента конвективной теплоотдачи, математическая модель оболочки человеческого тела, условия однозначности.

Широкое применение готовых продуктов сокращает время подготовки эксперимента.

Содержание лабораторной работы

Вычислительный эксперимент сводится к последовательному выполнению численного моделирования процесса конвективного охлаждения объекта ОКВ при 10 значениях температуры газа Т₁. Схема процесса охлаждения приведена на рис.1.

Рис.1  Схема эксперимента по оптимизации температурного режима охлаждения в условиях естественной конвекции

На математической модели объекта исследований средствами Excel выполняется расчет вариантов с различной температурой теплоносителя: . Результаты расчета копируются и используются для последующего анализа.

Каждый эксперимент продолжается до тех пор, пока выполнялось условие безопасности:

  и   .

Граничные условия на поверхности объекта охлаждения определяются температурой теплоносителя . На каждом временном шаге вычисляется текущее значение коэффициента теплоотдачи:

Порядок подготовки и выполнения эксперимента

Для проведения эксперимента используются разработанные ранее программные продукты. Книга лабораторной работы создается путем копирования книги «Гипотермия» под новым именем «Криотерапия», после чего из полученной копии удаляются ненужные для данного эксперимента листы. Окончательное содержание книги приведено на рис.2.

Рис.2. Исходное содержание Excel – книги лабораторной работы

Все подготовительные изменения выполняются на листе «Криотерапия», который потом тиражируется в соответствии с числом исследуемых значений Т₁.