Cтраница 4
При этом геометрическое подобие обоснованно рассматривается как макроскопическое подобие, для которого такие размеры, как диаметр зерна, расстояние между частицами и их размер, и другие микропараметры не учитывают. В этом и заключается сущность масштабного моделирования, так как в противном случае необходимо было бы всегда пользоваться результатами только натурных испытаний. Однако, используя моделирование, следует помнить, что масштабные эффекты при пластическом течении и разрушении проявляются в виде микропроцессов на макроуровне. Например, радиус закругления острой трещины зависит от микроструктурных факторов. [46]
При создании генераторов мм и субмм диапазонов радиоволн продвижение в коротковолновую область, как показано в гл. Эта трудность не носит чисто инженерный характер: нетрудно убедиться, что строгое масштабное моделирование электровакуумного прибора СВЧ невыполнимо, по крайней мере, по следующим двум причинам. Во-первых, поскольку проводимость имеет размерность частоты, подобное преобразование геометрии прибора должно сопровождаться увеличением проводимости материала, обратно пропорциональным длине волны. Так как разработчик ограничен реальными материалами, это приводит к увеличению потерь в резонаторе или ЗС и к соответствующему снижению КПД. Во-вторых, реальные приборы обычно работают на пучках с нескомпенсированным зарядом, что делает недостижимой плотность тока, необходимую для масштабного моделирования. Достижения последних десятилетий в области создания новых электровакуумных приборов СВЧ повышенной эффективности по существу носят инженерный характер и не преодолевают указанный барьер, а лишь отодвигают его. [47]
Физическое моделирование занимает одно из главных мест в прикладных исследованиях по рассеянию волн на объектах различного назначения. Объясняется это тем, что, с одной стороны, вероятностные характеристики рассеяния, как правило, не определяются точными методами теории дифракции, а с другой - измерение их в реальных условиях связано со значительными трудностями. Название методов моделирования обязано выбором электромагнитного или акустического поля на моделирующей установке. Однако в том и другом случае в основу положен принцип масштабного моделирования - сокращение в равное число раз линейных размеров объекта и длины волны поля. Основанием для этого служит линейность волнового уравнения, с помощью которого описывают процессы рассеяния электромагнитных и акустических волн в однородной среде без потерь. [48]
В современной химической технологии при расчете процессов и аппаратов находят широкое распространение математические методы. Их использование стало возможным после того, как были разработаны основы теории соответствующих макро-кинетических и каталитических процессов. Электрохимические системы по своей природе значительно сложнее. И тем не менее теория протекающих в них процессов настолько развита, что масштабное моделирование и расчет конкретных установок не встречают принципиальных затруднений. [49]
Чтобы применить результаты, полученные в лаборатории с приборами, характерные линейные размеры которых порядка 10 см, к космическим явлениям, следует увеличить масштаб в 108 - 109 раз для перехода к условиям околоземного пространства, в 107 - 1010 раз для Солнца, в 1012 для межпланетного пространства и в 1021 - 1022 для Галактики. Вероятно, больший интерес представляет иной подход, а именно приведение космических явлений к лабораторным масштабам. Такой подход позволяет установить, какие величины являются наиболее важными, и помогает составить представление о возможности экспериментов по масштабному моделированию, которые иллюстрировали бы космические явления. [50]
При создании генераторов мм и субмм диапазонов радиоволн продвижение в коротковолновую область, как показано в гл. Эта трудность не носит чисто инженерный характер: нетрудно убедиться, что строгое масштабное моделирование электровакуумного прибора СВЧ невыполнимо, по крайней мере, по следующим двум причинам. Во-первых, поскольку проводимость имеет размерность частоты, подобное преобразование геометрии прибора должно сопровождаться увеличением проводимости материала, обратно пропорциональным длине волны. Так как разработчик ограничен реальными материалами, это приводит к увеличению потерь в резонаторе или ЗС и к соответствующему снижению КПД. Во-вторых, реальные приборы обычно работают на пучках с нескомпенсированным зарядом, что делает недостижимой плотность тока, необходимую для масштабного моделирования. Достижения последних десятилетий в области создания новых электровакуумных приборов СВЧ повышенной эффективности по существу носят инженерный характер и не преодолевают указанный барьер, а лишь отодвигают его. [51]