Применим полученные прилагательные к пару как к веществу и к теплу как к полю: проницаемый для пара, непроницаемый для тепла, холодный, чтобы увести тепло и горячий для движения пара, отражающий тепло, например, в окружающую среду и не отражающий пар, устойчивый при прохождении в ОЗ в ОВ пара и неустойчивый для прохождения тепла.
3.4.
Формулировка физического противоречия на микроуровне. Частички 
-элемента должны быть подвижными,
чтобы препятствовать нагреванию образца и неподвижными для “обработки” образца
паром, тесно связанными и слабо связанными, близки к друг другу и далеки друг
от друга.
В результате анализа п.п.2.3, 3.2-3.4 получаем новое техническое решение.
НТР.12. Установим на пути прохождения пара капиллярную сетку (сетки), по которой (которым) будет течь холодная вода. Решение проиллюстрировано на рис.3.15.а,б.
Рис.3.15. Схема реализации НТР.12а. а) движение воды во фрагменте капиллярной сетки; б) устройство с размещенной внутри корпуса капиллярной сеткой
На рис.3.15. стрелки указывают направление движения холодной воды. Следует отметить, что значительным недостатком данного устройства является большой расход воды. Недостаток устраним следующим образом: необходимо в капиллярную сетку ввести датчик температуры, который будет связан с устройством дозирования воды на впускном и выпускном частях сетки, например, см. НТР.5. Указанный подход позволяет повысить управляемость системы и экономию воды.
Для увеличения эффективности работы полученного устройства можно параллельно установить еще одну сетку (при большом увеличении сеток эффективность работы снижается из-за высокой конденсации паров на поверхность сетки).
3.6. Анализ и синтез по закону повышения динамичности и
управляемости ТС
Формулировка закона: в процессе своего развития ТС повышается способность ее к целенаправленным изменениям, обеспечивающим наилучшее приспособление к изменяющейся внешней среде.
Для применения этого закона в данном устройстве воспользуемся принципом замены подвижных частей устройства на неподвижные и наоборот. Причем под понятием подвижности и неподвижности подразумевается любое изменение и покой системы или ее частей.
Известно, что процесс испарения проходит быстрее всего на поверхности воды. Сделаем подвижным нагревательный элемент так, чтобы он двигался вместе с уровнем воды в резервуаре.
НТР.13. Новое устройство отличается тем, что имеет подвижный нагревательный элемент, который движется по уровню воды за счет поплавков. Нагревая только поверхность воды, он обеспечивает минимизацию тепловых потерь энергии и быстрое испарение воды в резервуаре, что уменьшает время проведения эксперимента. При этом нагревательный элемент пропускает пар за счет спиралевидного исполнения (рис.3.16 а).
 |
Рис.3.16. Устройство с подвижным нагревателем воды а) форма нагревательного элемента; б) схема устройства
Сделаем теперь подвижным один из габаритов корпуса, а именно его высоту
НТР.14. Известно, что давление в замкнутом объеме увеличивается прямо пропорционально температуре и обратно пропорционально объему. Следовательно, при нагреве воды и пара дестабилизируется давление в резервуаре, и возникает неточность измерения. Компенсируем увеличение температуры, увеличивая объем резервуара не за счет движения масляной капли в трубке регулятора давления, а за счет увеличения высоты корпуса. Для этого внутренний корпус устройства выполним из гофрированного термостойкого материала, например, пластика и поместим его во внешнюю оболочку, оберегающую корпус от горизонтальных перегибов. Реализация полученного нового технического решения приведена на рис.3.17.
 |
Рис.3.17. Реализация устройства с переменным внутренним объемом
Заметим, что одним из подвижных элементов устройства является уровень воды. Мы делаем его неподвижным постоянно, дозируя воду в резервуар. Данное решение получено выше (НТР.5).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.