Определение оптимальной температуры криогенного теплоносителя в установках общей криотерапии: Методические указания к лабораторной работе № 3 по курсу «Криогенные технологии в медицине и биологии», страница 4

Учитывая то, что эксперимент должен характеризовать тепловые потоки в объекте исследований на лист «Обработка» считываются тепловой поток с поверхности объекта q2-1=f(τ) и суммарная теплота, отведенная теплоносителем Q2-1=f(τ).

Для считывания формируем на листе «обработка» столбец со значениями времени  с и, используя функцию «ЕСЛИ» в сочетании с функцией «СМЕЩЕНИЕ», считываем в соседний столбец значения q2-1 (см. рис. 8).

ЕСЛИ

fx = ЕСЛИ($Q7<D$5+1;-1*СМЕЩ(А!$D$43;$Q7;1);"   ")

O

P

Q

R

S

T

1

2

3

Общая потеря теплоты с поверхности, Qнар

4

при τ=τmax, кДж/м2

5

6

90

100

110

7

0

6515,037

Рис. 8. Считывание массива данных

В том случае, когда значение τ (столбец R) больше τmax в ячейку результата вставляется символ пробел, и ячейки остаются незаполненными. Суммарное количество теплоты   определяем при помощи функции «СУММ» (рис. 9). Функция складывает все 250 ячеек соответствующего столбца.

СУММ

fx = СУММ(R7:R257)/1000

O

P

Q

R

S

T

1

2

3

Общая потеря теплоты с поверхности, Qнар

4

при τ=τmax, кДж/м2

288,2613

5

6

90

100

110

7

0

6515,037

1

6382,028

Рис. 9. Вычисление интегрального отвода теплоты с поверхности объекта

Аналогичным способом создается матрица для считывания значений подвода теплоты со стороны ядра тела: . Данные столбца используются для определения суммарной теплопотери ядра за время эксперимента: .

Для изучения процесса нестационарного переноса теплоты полезно знать изменение энтальпии и температуры элементарных участков. Данные о hi  и  T2,i содержатся на листе «Криотерапия» среди прочих результатов расчета. Для анализа необходимо сформировать из этих данных линейные массивы.

СМЕЩ

fx = СМЕЩ($D$43;$B$39-1;2+(C20-1)*3)

A

B

C

D

E

F

G

34

НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ

T2, i=1, К

35

Начальная температура, К

305

36

Начальная энтальпия, кДж/м2

122400

37

Финальная температура, К

271,261151

38

Финальная энтальпия, кДж/м2

940,142526

39

τmax

50

Рис. 10. Формирование массива финишных значений температуры

Добавляем на лист «Криотерапия» три новые строки (см. рис. 10). Затем вводим в ячейку В39 формулу для определения τmax и с помощью функции «смещение» формируем массивы «Финальная температура» и «Финальная энтальпия».

Значения hi  при τ= τmax  используем для расчета локальных потерь теплоты: