Порядок выполнения лабораторной работы
Лабораторная работа сводится к моделированию процесса охлаждения оболочки посредством гипотермического и криогенного теплоносителя. Для выполнения работы необходимо ввести на листах «Гипотермия» и «Криотерапия» исходные данные в соответствии с индивидуальным заданием. Затем используя данные столбца «Контроль» определить максимальную продолжительность охлаждения в обоих случаях и отметить строку прекращения эксперимента, изменяя цвет заливки.
Листы «Гипотермия» и «Криотерапия» могут многократно меняться в зависимости от исходных данных, поэтому для составления отчета о выполненной работе следует использовать отдельный лист «Результаты», на который копируются результаты вычислений. Для копирования следует использовать команду «Специальная вставка» → «Значения» (см. рис. 26).
Рис. 26. Копирование результатов эксперимента на лист «Результаты»
с помощью функции «Специальная вставка»
Порядок обработки результатов поясняется на примере.
Пример: Исследовать изменение температуры поверхности объекта Тi=1 = f(τ) и теплового потока через границу жирового слоя qn2+1 = f(τ) при гипотермическом и криотерапевтическом охлаждении.
Исходные данные:
1. толщина эпителия – δэ=2 мм;
2. толщина жирового слоя – δж=10 мм;
3. в начальный момент времени при τ =0 температура поверхности объекта – Тi=1=305 К и температура на внутренней границе – Тi=n=310 К;
4. температура воды – +2 оС;
5. температура газа – 150 К.
Вводим исходные данные на соответствующие листы и определяем максимальную продолжительность охлаждения.
При криотерапии τmax=133 с (см. рис. 27). Выделяем строку, соответствующую моменту прекращения эксперимента, любым цветом заливки.
Рис. 27. Определение максимальной продолжительности охлаждения
при криогенном охлаждении объекта
Аналогичные действия повторяем на листе «Гипотермия», где τmax =164 с.
Для построения графика Тi=1 = f(τ) выделяем диапазон ячеек изменения температуры в интервале 0 ≤ τ ≤ τmax, копируем в буфер обмена и вставляем на лист «Результаты» при помощи команды «Специальная вставка». Для наглядности результатов пересчитываем значения температуры в шкалу Цельсия (см. рис. 28).
Рис. 28. Пересчет температуры поверхности объекта в шкалу Цельсия
К пересчитанным столбцам температуры добавляем столбец со значениями времени и получаем массив, пригодный для построения диаграммы Тi=1 = f(τ) (см. рис. 29).
Рис. 29. График изменения температуры поверхности объекта охлаждения
при различных способах отвода теплоты
Диаграмма копируется в редактор Word и снабжается комментарием о наблюдаемых различиях.
Аналогичным образом формируем массив для построения графика qn2 = f(τ) при n2=25 и строим диаграмму (см. рис. 30), которую после соответствующего форматирования переносим в отчет о лабораторной работе.
Рис. 30. График изменения теплового потока через внутреннюю границу
жирового слоя
В завершении работы определяем интегральное количество теплоты, прошедшее через участок i=n2 за время эксперимента:
Для вычисления определенного интеграла воспользуемся формулой численного метода трапеций:
Используя функцию «СУММ», определяем интегральное количество теплоты для гипотермии и криотерапии (см. рис. 31).
Рис. 31. Гистограмма интегральной потери теплоты (кДж/м2) через внутреннюю границу жирового слоя при криотерапии и гипотермии
Разработанный
вычислительный аппарат пригоден для выполнения многообразных вычислений, в том
числе и для оптимизации технологии криогенной физиотерапии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература
1. Исаченко В.А., Осипова А.С., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1981– 416 с.
2. Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов Л.А. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. М.: Наука, 1984 –357 с.
3. Акулов А.А., Борзенко Е.И., Зайцев А.В. Теплофизические свойства криопродуктов. Учебное пособие для вузов. СПб.: Политехника, 2001. – 243с.
Дополнительная литература
4. Максимов А.В., Кирьянова В.В. Аэрокриотерапия. Учебное пособие. СПб.: МАПО, 2000 – 20 с.
5. Турчак Л.И. Основы численных методов. М.: Наука, 1987– 319 с.
6. Терновой К.С., Гассанов Л.Г., Земсков В.С. и др. Низкие температуры в медицине. Киев: Наукова Думка, 1980 – 280 с.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.