Анализ устройства с точки зрения проявления в них основных законов развития ТС. Анализ и синтез по закону полноты частей системы, страница 7

2.1. Определение оперативной зоны (ОЗ). ОЗ определяет пространственную зону конфликта. Понятно, что в ОЗ будут входить образец и, занимаемое паром пространство внутри корпуса. Охват ОЗ изображен на рис.3.14.

 


2.2. Определение оперативного времени (ОВ).

, где  — время до конфликта (подготовка эксперимента),  — время конфликта.

2.3. Определение вещественно-полевых ресурсов (ВПР). Анализ ВПР проведем в виде таблицы (Таблица 3.1.).

Таблица.3.1. Вещественно-полевые ресурсы системы  

Ресурсы

вещества

поля

1. Внутрисистемные

1.1.  Пар

1.2. Образец

давление температура конценрация хим. состав габариты

2.  Внешнесистемные

2.1.  Корпус

2.2.  Нагреватель

2.3.  Регулятор давления

2.4. Вода

габариты хим. состав термостойкость жесткость герметичность масса мощность допустимая температура габариты, форма габариты длина трубки количество масляных капель масса место в системе объем температура концентрация примесей место в системе

3.  Надсистемные

3.1.  Давление внутри камеры

3.2.  Температура внутри камеры

3.3. Поля окружающей среды (давление, температура, влажность, магнитное поле и т.д.)

Где?

Когда?

Сколько?

4.  Дешевые

4.1.  Морская вода

4.2. Речной песок

4.3.Воздух

4.4. Пустота

На основе анализа Таблицы.3.1. попробуем найти какие-нибудь решения.

Подставим в ОЗ в ОВ холодную воду, которая ,очевидно, будет охлаждать пар (чтобы препятствовать нагреванию образца). Необходимо направлять воду так, чтобы она не препятствовала прохождению пара. Очевидно, вода будет проходить через накрест лежащие капилляры.

Подставим в ОЗ в ОВ “много пустоты”, т.е. сильно увеличим высоту корпуса так, чтобы пар проходил через нее и охлаждался. Данное решение не дает качественного скачка, поэтому мы не будем брать его в расчет.

3. Формулировка идеального конечного результата (ИКР) и физического противоречия (ФП).

3.1. ИКР. Дана техническая система, включающая горячий пар и образец. Не усложняя систему, необходимо на месте прохождения пара под образцом в оперативное время ввести -элемент так, чтобы он не мешал прохождению пара и препятствовал нагреванию образца.

3.2. Усиленный ИКР. Дополним ИКР следующим ограничением: в систему нельзя вводить новые вещества и поля. Необходимо ввести -элемент, используя ВПР.

Подставим вместо -элемента образец. Образец не должен нагревать себя и не мешать “обрабатывать ” себя паром. Мы не можем изменять образец, а ставить второй образец нет смысла, поэтому данная попытка решения зашла в тупик.

Подставим вместо -элемента пар, который бы не нагревал образец и хорошо “обрабатывал” бы его. Этот пар должен охлаждаться. Следовательно, необходимо изменять как-то форму корпуса, а также ввести еще один ВПР, например, воду.

Форма корпуса, его материал и место воды должны быть такими, чтобы не мешать пару обрабатывать образец и противостоять его нагреву.

3.3. Физическое противоречие на макроуровне. На данном этапе предъявим требования к -элементу. Требования должны быть противоположными так, чтобы -элемент смог обеспечивать хорошее действие (бездействие) и противостоять плохому действию (бездействию).

*-элемент должен быть проницаем для пара, чтобы не мешать ему “обрабатывать” образец и непроницаемым для температурного поля, чтобы препятствовать нагреванию образца; должен быть горячим и холодным; должен быть не отражающим и отражающим; должен быть устойчивый (уравновешенный) и неустойчивый (неуравновешенный) и т.д.