Моделирование магниторазрядного измерителя плотности с различными торцевыми поверхностями
Создание аппаратуры для измерения параметров разреженной атмосферы. Механизм возникновения самостоятельного газового разряда в скрещенных электрическом и магнитном полях. Алгоритм моделирования, разработка и описание программы. Испытания и анализ данных.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.11.2011 |
Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
else if ( ( (d1>0) and (d3>0) and ( ( (tau1>t00) and (tau3<t0)) or ( (tau1<t0) and (tau3>t00))))
or ( (d1*d3<0) and ( ( (d3* (tau1-tau3) >0) and (tau1>t00) and (tau3>t00))
or ( (d1* (tau3-tau1) >0) and (tau1<t0) and (tau3<t0)))))
then nk [kR,p]: =nk [kR,p] +abs (t00-t0);
kL: = (2*ks+1) - kR;
if b2 then if b4 then nk [kL,p]: =nk [kL,p] +abs (tau2-tau4)
else if ( (tau4-tau2) *d4) >0 then nk [kL,p]: =nk [kL,p] +abs (tau2-t00)
else nk [kL,p]: =nk [kL,p] +abs (tau2-t0)
else if b4 then if ( (tau2-tau4) *d2) >0 then nk [kL,p]: =nk [kL,p] +abs (tau4-t00)
else nk [kL,p]: =nk [kL,p] +abs (tau4-t0)
else if ( ( (d2>0) and (d4>0) and ( ( (tau2>t00) and (tau4<t0)) or ( (tau2<t0) and (tau4>t00))))
or ( (d2*d4<0) and ( ( (d4* (tau2-tau4) >0) and (tau2>t00) and (tau4>t00))
or ( (d2* (tau4-tau2) >0) and (tau2<t0) and (tau4<t0)))))
then nk [kL,p]: =nk [kL,p] +abs (t00-t0);
tau1: =tau3; tau2: =tau4; d1: =d3; d2: =d4;
end;
ii: end;
end;
begin
tmax: =0; tmin: =0;
x1: =x2; y1: =y2; z1: =z2;
f0: =vy*vy+vz*vz; f1: = (vy*y1+vz*z1) /f0;
f2: =f0-sqr (vz*y1-vy*z1);
fa2: =rA*rA*f0-sqr (vz*y1-vy*z1);
fr1: =r1*r1*f0-sqr (vz*y1-vy*z1);
fr2: =r2*r2*f0-sqr (vz*y1-vy*z1);
if f2>0 then
begin
f2: =sqrt (f2) /f0; taumin: =-f1-f2; taumax: =-f1+f2;
if not (vx=0) then if vx>0 then begin taukon: = (L-x1) /vx; f3: =-1; end
else begin taukon: = (0-x1) /vx; f3: =1; end
else taukon: = (2/vyz) +0.1;
tAnod: =-1;
if fr2>0 then
begin
fr2: =sqrt (fr2) /f0; tmin2: =-f1-fr2; tmax2: =-f1+fr2;
if fr1>0 then
begin
fr1: =sqrt (fr1) /f0; tmin1: =-f1-fr1; tmax1: =-f1+fr1;
if fa2>0 then begin fa2: =sqrt (fa2) /f0; tAnod: =-f1-fa2; end;
if (tmin2>0) and (tmin2<taukon) then Tmin: =tmin2
else if (tmin2<=0) and (tmin1>0) then Tmin: =0
else goto 2;
if (tmin1<taukon) then Tmax: =tmin1
else Tmax: =taukon;
countmolec;
2: if (tmax1>0) and (tmax1<taukon) then Tmin: =tmax1
else if (tmax1<=0) and (tmax2>0) then Tmin: =0
else goto 3;
if (tmax2<taukon) then Tmax: =tmax2
else Tmax: =taukon;
if (tAnod<0) then countmolec;
goto 3;
end;
if (tmin2>0) and (tmin2<taukon) then Tmin: =tmin2
else if (tmin2<=0) and (tmax2>0) then Tmin: =0
else goto 3;
if (tmax2>taukon) then Tmax: =taukon
else Tmax: =tmax2;
countmolec;
end;
3: end;
if taumax<taukon then begin taukon: =taumax; f3: =2; f4: =1; end;
if (tAnod>0) and (tAnod<taukon) then begin taukon: =tAnod; f3: =2; f4: =-1; end;
x2: =x1+taukon*vx; y2: =y1+taukon*vy; z2: =z1+taukon*vz;
Tss: =Tss+taukon/tid; Tsss: =Tsss+taukon; {в Tss накапливаем taukon/tid; Tsss - старое значение Tss}
if x2>L then x2: =L; if x2<0 then x2: =0;
end;
procedure byben;
var y0,y,sum: real;
begin
m3: =0;
if (r0>r21-r22) and (r0<r21+r22) then
begin
sum: = (r21+r22+r0) /2;
y0: =4/pi*2*arctan (sqrt ( (sum-r22) * (sum-r21) * (sum-r0) /sum) / (sum-r22));
y: =random;
if (y<=y0) then m3: =1;
end;
end;
begin
Randomize;
Assign (inp1,'c: \80inp. txt'); Reset (inp1);
writeln; writeln ('Start, program ID=',ProgID: 2); isp_No: =0;
repeat
Assign (out2,'c: \80all. txt'); Append (out2);
isp_No: =isp_No+1;
Read (inp1,n,L,rA,r01,r02,ugol,kpr,r1,r2,v0,ugol_x,ugol_y,R,Tm,Tmm,T,ac,m1);
writeln ('---------------------------Исходные-данные------------------№-в-серии: ', isp_No: 2);
writeln ('n=': 8,'L=': 8,'rA=': 8,'r01=': 8,'r02=': 8,'ugol=': 8,'kpr=': 8,'r1=': 8,'r2=': 8);
writeln (n: 8,L: 8: 2,rA: 8: 3,r01: 8: 3,r02: 8: 3,ugol: 8: 1,kpr: 8: 3,r1: 8: 3,r2: 8: 3);
writeln ('Vo=': 8,'ug_x=': 8,'ug_y=': 8,'Rg=': 8,'Tm=': 8,'Tmm=': 8,'T=': 8,'ac=': 8);
writeln (v0: 8: 0,ugol_x: 8: 1,ugol_y: 8: 1,R: 8: 1,Tm: 8: 1,Tmm: 8: 1,T: 8: 1,ac: 8: 3);
w0: =v0/sqrt (R*T); vTmm: =sqrt (Tmm/T); Fdir: =n;
vTm: =sqrt (Tm/T); vn: =0; Tsr: =0; Tss: =0; Vsr: =0; VVsr: =0; n1: =0; n2: =0; NNN: =0;
vx00: =w0*cos (ugol_x/180*pi); vyz00: =w0*sin (ugol_x/180*pi);
vy00: =vyz00*cos (ugol_y/180*pi); vz00: =vyz00*sin (ugol_y/180*pi);
vxTmm: =vTmm*cos (ugol_x/180*pi); vyzTmm: =vTmm*sin (ugol_x/180*pi);
vyTmm: =vyzTmm*cos (ugol_y/180*pi); vzTmm: =vyzTmm*sin (ugol_y/180*pi);
a: = (4*r22*r22) *ugol/360;
q: = (r2*r2-r1*r1) *L/ps/ (2*ks) /a;
q1: = (r2*r2-r1*r1) /ps/ (2*ks) /a* (1-rA*rA); tekp: =0; {q1= (q/L) * (1-rA*rA), (1-rA^2) - площадь межэлектродной части торцев}
for k: =1 to 2*ks do for p: =1 to ps do nk1 [k,p]: =0;
for i: =1 to n do
begin
if ( (i/n*100) > (tekp+1)) then begin write (chr (8),chr (8),chr (8),chr (8),'%',tekp: 3); tekp: =tekp+1 end;
Maxwell; defl: =false;
vxTmmv: =v*vxTmm; vyTmmv: =v*vyTmm; vzTmmv: =v*vzTmm;
Maxwell; v: =v*vTm+0.0000000001;
{teta: =pi*random; } teta: =2*random-1;
{vx: =v*cos (teta) +vx00+vxTmmv; } vx: =v*teta+vx00+vxTmmv;
if not (vx=0) then begin
if (vx>0) then begin sk: =-1; x2: =0; n1: =n1+1 end
else begin sk: =1; x2: =L; n2: =n2+1 end;
repeat y2: =2*Random-1; z2: =2*Random-1;
r0: =sqrt (y2*y2+z2*z2);
byben;
{xkpr: =Random; }
until (y2*y2+z2*z2<r02*r02) and (y2*y2+z2*z2>r01*r01) and (m3=1) and ( ( (sk=1) and (-cos (pi*ugol/360) +y2/sqrt (y2*y2+z2*z2) >0))
or ( (sk=-1) and (cos (pi-pi*ugol/360) - y2/sqrt (y2*y2+z2*z2) >0)));
{vyz: =v*sin (teta); } vyz: =v*sqrt (1-teta*teta);
ksi: =2*pi*random;
vy: =vyz*cos (ksi) +vy00+vyTmmv; vz: =vyz*sin (ksi) +vz00+vzTmmv;
vv: =sqrt (vx*vx+vy*vy+vz*vz); VVsr: =VVsr+vv;
vn: =vn+abs (vx); j: =0; tid: =abs (L/vx); {< - (!) для полн. откр. трубы, оператор присв. для tid только здесь! }
for k: =1 to 2*ks do for p: =1 to ps do nk [k,p]: =0; Tsss: =0;
repeat counttrack;
r0: =sqrt (y2*y2+z2*z2);
xkpr: =Random;
if (xkpr<kpr) and (abs (f3) =1) and (y2*y2+z2*z2>r01*r01) and (y2*y2+z2*z2<r02*r02) and (m3=1) and ( ( (f3=-1)
and (-cos (pi*ugol/360) +y2/sqrt (y2*y2+z2*z2) >0))
or ( (f3=1) and (cos (pi-pi*ugol/360) - y2/sqrt (y2*y2+z2*z2) >0)))
then goto ll {если попала в зону прозрачности, то вылет}
else begin scattering (f3,f4); defl: =true end {иначе, отражение}
until j=1;
ll: Vsr: =Vsr+vv; if (defl) then Fdir: =Fdir-1;
for k: =1 to 2*ks do for p: =1 to ps do nk [k,p]: =nk [k,p] /tid; { отношение времен реал. (для МИП) и идеал. (для открытой трубы) }
for k: =1 to 2*ks do for p: =1 to ps do nk1 [k,p]: =nk1 [k,p] +nk [k,p];
end;
end;
for k: =1 to 2*ks do for p: =1 to ps do NNN: =NNN+nk1 [k,p]; { cуммируем все отношения времен реал. и идеал. по ч. объемам}
ww0: =vn/n; Tss: =Tss*a/n* (1-rA*rA); NNN: =NNN/n/q1/ps/ (2*ks); conc: =Tsr/n*ww0/q/ps/ (2*ks); Fdir: =Fdir/n;
{conc - старое знач. отн. конц. в МИП; в Tss до сих пор накапливалось отношение taukon/tid, теперь Tss отнормир.; нормируем NNN}
write (chr (8),chr (8),chr (8),chr (8));
writeln ('------------------------------Результаты--------------------------------');
writeln ('N_old=': 8,'N_new=': 8,'Tsr=': 8,'n1=': 8,'n2=': 8,'|Vx|=': 8,'|Vвх|=': 8,'|Vвых|=': 8,'Tss=': 8,'Fdir=': 7);
writeln (conc: 8: 4,NNN: 8: 4,Tsr/n: 8: 4,n1: 8,n2: 8,ww0: 8: 3,vvsr/n: 8: 3,vsr/n: 8: 3,Tss: 8: 4,Fdir: 7: 3);
writeln ('------------------------------------------------------------------------');
writeln (out2,'ProgID=': 8,'n=': 8,'L=': 8,'rA=': 8,'r01=': 8,'r02=': 8,'ugol=': 8,'kpr=': 8,'r1=': 8,'r2=': 8);
writeln (out2,ProgID: 8,n: 8,L: 8: 2,rA: 8: 3,r01: 8: 3,r02: 8: 3,ugol: 8: 1,kpr: 8: 3,r1: 8: 3,r2: 8: 3);
writeln (out2,'V0=': 8,'ug_x=': 8,'ug_y=': 8,'Rg=': 8,'Tm=': 8,'Tmm=': 8,'T=': 8,'ac=': 8);
writeln (out2,v0: 8: 0,ugol_x: 8: 1,ugol_y: 8: 1,R: 8: 1,Tm: 8: 1,Tmm: 8: 1,T: 8: 1,ac: 8: 3);
writeln (out2,'N_old=': 8,'N_new=': 8,'Tsr=': 8,'n1=': 8,'n2=': 8,'|Vx|=': 8,'|Vin|=': 8,'|Vout|=': 8,'Tss=': 8,'Fdir=': 8);
writeln (out2,conc: 8: 4,NNN: 8: 4,Tsr/n: 8: 4,n1: 8,n2: 8,ww0: 8: 3,vvsr/n: 8: 3,vsr/n: 8: 3,Tss: 8: 4,Fdir: 8: 3);
writeln (out2,'Nup=': 8,'Ndn=': 8,'D=': 8); Nup: =0; Ndn: =0;
for p: =1 to ps do
begin
nc [p,1]: =0; nc [p,2]: =0; d [p]: =0;
for kR: =1 to 2*ks do
begin
if kR<=ks/2 then nc [p,1]: =nc [p,1] +nk1 [kR,p];
if (kR>ks/2) and (kR<=1.5*ks) then nc [p,2]: =nc [p,2] +nk1 [kR,p];
if kR>1.5*ks then nc [p,1]: =nc [p,1] +nk1 [kR,p];
if kR<=ks then d [p]: =d [p] +nk1 [kR,p];
if kR>ks then d [p]: =d [p] - nk1 [kR,p];
end;
d [p]: =d [p] /n/q1/ks;
nc [p,1]: =nc [p,1] /n/q1/ks; nc [p,2]: =nc [p,2] /n/q1/ks;
write (out2,nc [p,1]: 8: 4,nc [p,2]: 8: 4,d [p]: 8: 4); writeln (out2);
Nup: =Nup+nc [p,1]; Ndn: =Ndn+nc [p,2];
end;
Nup: =Nup/ps; Ndn: =Ndn/ps;
writeln (out2,'Conc': 8,'priv': 8,'volms': 8);
for p: =1 to ps do
begin
write (out2, (nk1 [1,p] +nk1 [2*ks,p]) /2/n/q1: 8: 3);
for kR: =2 to 2*ks do write (out2, (nk1 [kR,p] +nk1 [kR-1,p]) /2/n/q1: 8: 3);
writeln (out2);
end;
writeln (out2);
close (out2);
Assign (out3,'c: \80int. txt'); Append (out3);
write (out3,ww0: 9: 4,vvsr/n: 9: 4,vsr/n: 9: 4,Tsr/n: 9: 4,Tss: 9: 4,Fdir: 9: 4,conc: 9: 4,NNN: 9: 4,Ndn: 9: 4,Nup: 9: 4,Ndn-Nup: 9: 4);
write (out3,nc [2,2] - nc [2,1]: 9: 4); {changeble addon}
for p: =1 to 2 do
for kL: =1 to ps do write (out3,nc [kL,p]: 9: 4);
writeln (out3); close (out3);
until m1=0;
writeln ('Ready'); close (inp1);
end.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Принцип действия магнитноразрядного измерителя плотности, механизм возникновения самостоятельного разряда. Разработка модернизированной математической модели моделирования аэродинамического взаимодействия набегающего потока с заданными параметрами.
дипломная работа [798,2 K], добавлен 03.02.2012Изучение тлеющего газового разряда как одного из видов стационарного самостоятельного электрического разряда в газах. Создание квантовых источников света в люминесцентных лампах. Формирование тлеющего газового разряда при низком давлении газа, малом токе.
презентация [437,2 K], добавлен 13.04.2015Движение электронов в вакууме в электрическом и магнитном полях, между плоскопараллельными электродами в однородном электрическом поле. Особенности движения в ускоряющем, тормозящем полях. Применение метода тормозящего поля для анализа энергии электронов.
курсовая работа [922,1 K], добавлен 28.12.2014Ознакомление с основами движения электрона в однородном электрическом поле, ускоряющем, тормозящем, однородном поперечном, а также в магнитном поле. Анализ энергии электронов методом тормозящего поля. Рассмотрение основных опытов Дж. Франка и Г. Герца.
лекция [894,8 K], добавлен 19.10.2014Определение концентрации молекул разряженного газа в произвольном объеме. Моделирование набегающего потока, движения молекулы внутри объема. Генерация вектора скорости молекулы и координат точки влета. Моделирование потока собственных газовыделений.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 06.07.2011Характеристика движения электронов: в вакууме, в однородном электрическом, ускоряющем, тормозящем, поперечном, магнитном полях. Использование уравнения Лапласа для описания аналитической картины электрического поля в пространстве, свободном от зарядов.
курсовая работа [883,5 K], добавлен 27.10.2011Анализ основных форм самостоятельного разряда в газе. Исследование влияния относительной плотности воздуха на электрическую прочность разрядного промежутка. Определение значения расстояния между электродами, радиуса их кривизны для электрического поля.
лабораторная работа [164,5 K], добавлен 07.02.2015Проведение цикла лабораторных работ, входящих в программу традиционного курса физики: движение электрических зарядов в электрическом и магнитном полях; кинематика и динамика колебательного движения; термометрия и калориметрия.
методичка [32,9 K], добавлен 18.07.2007Условия возникновения электрического разряда в газах. Принцип ионизации газов. Механизм электропроводности газов. Несамостоятельный газовый разряд. Самостоятельный газовый разряд. Различные типы самостоятельного разряда и их техническое применние.
реферат [32,3 K], добавлен 21.05.2008Описание двухступенчатого BOSH-процесса. Классификация электрических разрядов в газе. Способы создания разряда постоянного тока. Движение электрона в постоянном электрическом поле в вакууме. Зависимость типа разряда от частоты отсечки ионов и электронов.
презентация [2,5 M], добавлен 02.10.2013