Исследование процесса локального разрушающего криовоздействия на биологический объект: Методические указания к лабораторным работам по курсу «Криогенные технологии в медицине и биологии», страница 5

Рис. 7 Условия прекращения эксперимента.

Далее происходит формирование матрицы ячеек обеспечивающих моделирование исследуемого процесса. Матрица состоит из двух блоков ячеек. Первый блок моделирует тепловые процессы в теплообменнике, второй в объекте криовоздействия. В простейшем случае температура в инструменте постоянна . Но возможны и другие варианты изменения температуры . Температура инструмента может изменяться по известному закону  или в зависимости от интенсивности отвода теплоты системой криостатирования . Подвод теплоты со стороны объекта криовоздействия описывается посредством эффективного коэффициента теплопередачи  (см. рис.8)

С

D

E

F

G

48

49

50

1000

80

124800

200

28,651325

51

1000

80

124800

200

28,22593384

52

1000

80

124800

200

27,81501602

53

1000

80

124800

200

27,41792287

54

1000

80

124800

200

27,03404189

55

1000

80

124800

200

26,66279428

Рис. 8  Блок ячеек моделирующих процессы в теплообменнике

В отличие от теплообменника объект описывается массивом  элементов. Каждый элемент содержит строку стандартных характеристик элемента: теплоту распределенных источников , массу элемента  и значение константы теплообмена . Ниже значений стандартных данных размещается строка ячеек с номерами элемента. В следующей строке размещены имена столбцов , , . В строке 50 размещаются начальные значения   и , а также расчетная величина . В строке 51 содержатся расчетные значения ,  и  (см. рис. 9). В ячейках H51, I51, J51 формируется типовой вычислительный модуль. Многократное копирование блока приведенного на рис. 9 позволяет сформировать математическую модель объекта криовоздействия.

H

I

J

K

L

M

46

47

0,0002115

0,00010577

0,162178059

0,00021153

0,000106

0,31338602

48

1

1

1

2

2

2

49

50

308

152000

0,008108903

308,05

152200

0,0156693

51

304,61484

138459,379

0,557255779

308,050919

152203,7

0,01570483

Рис. 9 Типовой блок математической модели объекта криовоздействия

Значения , , содержащиеся в строке 46 используются при расчетах  и , поэтому размещение их в заголовке типового блока значительно упрощает запись алгоритма вычислений. После того как тепловой блок будет скопирован  раз, необходимо сохранить полученный результат и окончательно сформировать программный модуль численного эксперимента. Для этого в столбце А формируем временную шкалу. Ячейке А50 присваиваем значение 0, а в ячейке А51 вводим формулу: . Для контроля за ходом эксперимента в столбце В создаем контрольные ячейки, которые используя функции “ЕСЛИ” и “СМЕЩ” проверяют соблюдения условия >. Если условие выполнено, то ячейки столбца “Контроль” (см. рис. 10) получают значение 1,  если не выполнено  –  значение 0.

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

48

0

0

0

0

0

1

1

1

49

, с

контроль

50

0

1,00

1000

80

124800

200

28,65

308

152000

0,008108903

51

0,1

1,00

1000

80

124800

200

27,8

301,22969

124918,758

1,106412655

52

0,2

1,00

1000

80

124800

200

27,01

294,92008

99680,3182

2,087881799