Гідроінтегратор Лук’янової Bashny.Net

Комп'ютер, але не електричне.
Гідроінтегратор - гідравлічний комп'ютер:





Вода, що витікає з однієї скляної труби до іншого, дозволило вирішити часткові диференціальні рівняння.

Справа була в період індустріалізації СРСР, коли на спорудженні залізної залізниці і зіткнулася з проблемою неякісного бетону (при твердих бетонних тріщинах). Луканов запропонував, що це пов’язано з температурними навантаженнями та узагальненими існуючими теоретичними розробками. Процес описано диференціальними рівняннями, які вимагають довгих обчислень, але Лукьянов побачив головне - аналогія між рівняннями, що характеризують теплообмін і рівняння, що характеризують потік рідини. Перший процес можна моделювати за допомогою другого.

Через кілька років Лукьянов створює апарат для вирішення цієї дуже конкретної проблеми - аналіз зміни температури в бетоні в залежності від його складу, технології заливки і зовнішніх умов.

Теплопередачі в нестаціонарних умовах – охолодження багатошарової плоскої стінки.

Модель зібрана з серії циліндричних суден, підключених в серії каліброваних труб. Кожна з судин імітує тепловий зміст стінового шару, в який розбитий паркан. Суди заповнюють водою до рівнів, що відповідають початковій температурі в кожному з шарів, після чого відкривають крани і вода починає витікати з судин. Зміна рівня води в судинах буде схожа на зміну температури в відповідних шарах стінки під час її охолодження.





Використовуються наступні аналогії з тепловими параметрами огороджувальних конструкцій:
(а) рівні води в рецептурах в см відповідають перепадам температур між шарами і повітрям у градусах;
(б) поперечно-секційні ділянки рецептур в см відповідають тепловому вмісту шарів в кКал/дегреді;
(c) кількість води в рецептурах в см відповідає вмісту тепла шарів в ккал;
(d) гідравлічний опір труб в хв/см (?) з'єднання рецептури відповідає термостійкість град-х/ккалових шарів;
(e) гідравлічний опір при виході труби відповідає резистентності теплопередачі з поверхні стін до повітря в град-х/ккал;
(e) швидкість потоку води в см / хв відповідає тепловому потоку в кКал / год.
Часова шкала, тобто співвідношення фактичної тривалості процесу теплопередачі годин до тривалості процесу на гідравлічному інтеграторі протягом декількох хвилин, дорівнює продукту співвідношення теплоємності до поперечно-секційної площі судна на співвідношенні термостійкості до гідравлічного опору.

Для можливості фіксації температур (рівні води в судинах) в певних точках часу гідроінтеграр мав спеціальний пристрій, який одночасно блокував всі крани між судинами. На цьому етапі необхідно замітити на міліметровому папері, розташованому за трубами, рівні води в п'єзометрах. Далі були відкриті крани, і так далі до наступного вимірювання. Отримана крива стала розчином рівняння.

Іншими словами, інтегратор може замінити процес, який важко стежити безпосередньо з схожим, але більш візуальним процесом. Обидва процеси описані однаковими математичними залежностями.

Доля проекту, не дивно, не надходить. Інженер В.С. Лукинов з часом став доктором технічних наук і отримав Сталінську премію. Розроблено двовимірні та тривимірні гідравлічні інтегратори у вигляді стандартних єдиних одиниць, які можуть бути організовані в залежності від поставленої задачі. Крім того, гідроінтегратори ввели в масове виробництво. Це була з їх допомогою, зокрема, прораховано проекти каналу «Каракум», «Baikal-Amur Mainline», перший в світі гідроелектричний завод з бетону - Саратов. Вони використовуються в геології (зварювання підземних вод), металургії (зварювання литих), ракетних виробів і т.д.



У колекції аналогових машин Московського політехнічного музею представлено два гідравлічні інтегратори Лукинова. Один з них:



1,1 км Стаття в Наука і Життя.
2. Фокін К.Ф. Будівельні теплотехнічні закриття частини будівель.

Джерело: habrahabr.ru/post/228283/