Открытие математических, аналогий между различными физическими явлениями в природе способствовало в последние десятилетия широкому внедрению в практику методов моделирования процессов. Математическое моделирование развивается в двух направлениях: построение моделей прямой аналогии на основе известных систем и построение вычислительных машин.[ ...]
При построении моделей первого типа используют системы аналогий между явлениями различной физической природы, например между электрическими и механическими, между электрическими и тепловыми. Это позволяет перенести изучение явлений на модели, упростить и удешевить изготовление последних, облегчить методику и повысить точность измерения искомых величин.[ ...]
Моделирование не следует противопоставлять аналитическому исследованию, так как оно предусматривает обязательное знание системы дифференциальных уравнений, описывающих поведение моделируемого контура регулирования, и требует обобщения большого числа частных решений.[ ...]
Рассмотрим наиболее широко применяемый в гидрогеологии, гидротехнике и гидромелиорации, в физике и мелиорации почв для расчетов установившегося движения почвенно-грун-товых вод метод электрогидродинамических аналогий (ЭГДА), основанный на электрическом моделировании течения жидкости. Метод ЭГДА применяется при изучении водопроницаемости почв и грунтов (определение коэффициентов фильтрации), при определении расходов, градиентов напора, скоростей и давлений, а также при исследовании размеров и форм: фильтрационных потоков в натуре, напорного подпитывания, потери на фильтрацию из каналов, рек, водохранилищ, подземный сток в акватории и др.[ ...]
Движение электрического тока внутри проводника и движение фильтрующихся вод подчинено одним и тем же законам, что позволяет изучать явления фильтрации на моделях, через которые пропускается электрический ток.[ ...]
Постановка задачи. Расчет установившейся фильтрации (неизменной во времени) сводится к определению основных характеристик потока: направления фильтрации, величин и градиентов напора, скоростей движения грунтовых вод, а также фильтрационных расходов. Эти характеристики по методу ЭГДА определяют построением на модели гидродинамической сетки и несложными расчетами.[ ...]
При моделировании методом ЭГДА строят модель изучаемого участка и в местах, соответствующих источникам фильтрации, на модель подается через шины электрический ток. Разности уровней воды соответствует на модели разность потенциалов. После включения электрический ток в модели движется аналогично движению потока фильтрационных вод. Линии токов в природе имеют направление от верхнего бьефа к нижнему, соответственно на модели линии электрического тока направлены от одной шины с большим потенциалом к другой— с меньшим потенциалом. Линии разных напоров, которые на модели соответствуют линиям равных потенциалов, перпендикулярны линиям тока.[ ...]
Наиболее распространенными материалами для моделирования в настоящее время являются электролиты и электропроводная бумага (существует 7 сортов ее с широким диапазоном удельной проводимости). Контактная разность между ■металлическими шинами и бумагой ничтожна и на результаты измерений практически не влияет.[ ...]
Вернуться к оглавлению