Разработка программного обеспечения Теплотехнический расчет нагрева бесконечного цилиндра при регулярном режиме Разработчик: Чуркин А.А. Мт-46053 Постановка. - презентация

1 Разработка программного обеспечения Теплотехнический расчет нагрева бесконечного цилиндра при регулярном режиме Разработчик: Чуркин А.А. Мт Постановка задачи: к.т.н Гольцев В.А. Руководитель: к.т.н Лавров В.В. УГТУ-УПИ, г.Екатеринбург, 2009 г

2 Постановка задачи: Разработка ПО для решения задачи нестационарной теплопроводности – нагрева бесконечного цилиндраРазработка ПО для решения задачи нестационарной теплопроводности – нагрева бесконечного цилиндра Автоматизация рутинных расчетовАвтоматизация рутинных расчетов Обеспечение возможности использования данного ПО в учебных целяхОбеспечение возможности использования данного ПО в учебных целях

3 Физическая постановка задачи Теплопроводность это перенос теплоты структурными частицами вещества (молекулами, атомами, электронами) в процессе их теплового движения. Явление теплопроводности заключается в том, что кинетическая энергия атомов и молекул, которая определяет температуру тела, передаётся другому телу при их взаимодействии или передаётся из более нагретых областей тела к менее нагретым областям. Различные группы сталей в зависимости от температуры имеют различную теплопроводность. Так, углеродистые стали с повышением температуры уменьшают свою теплопроводность, высоколегированные аустенитные стали увеличивают, а теплопроводность нержавеющих хромистых сталей остается почти по­стоянной примерно до 1000 ºС. Теплопроводность сталей значительно изменяется с введением легирующих добавок, однако с повышением температуры разница стирается и при ºС теплопроводность всех сталей становится примерно одинаковой.

4 Физическая постановка задачи Для сталей в случае отсутствия табличных данных значения коэффициента теплопроводности λ при нужных температурах с достаточной степенью точности можно рассчитать по формуле λt = K · λ0 где К коэффициент, который определяется по графику; λ0 коэффициент теплопроводности при нормальных условиях. Значения поправочного коэффициента К, учитывающего изменения теплопроводности углеродистых сталей с изменением температуры

5 Разработка алгоритма в таблицах Excel Исходные данные Расчет Этап 1 Расчет Этап2

6 Визуализация рассчитанных данных Разработка алгоритма в таблицах Excel

7 Визуализация алгоритма расчета в пакете MS Visio

8

9 Архитектура ПО

10 Реализация программного средства в среде MS Visual Studio Проектируемое программное средство создано в среде MS Visual Studio 2005.NET на языке C#. C# относится к семье языков с C-подобным синтаксисом, из них его синтаксис наиболее близок к С++ и Java. Язык имеет строгую статическую типизацию, поддерживает полиморфизм, перегрузку операторов, указатели на функции-члены классов, атрибуты, события, свойства, исключения, комментарии в формате XML.

11 «Нагрев цилиндра»: Установка Установка на компьютер производится с помощью инсталлятора – файла Cilindr_Setup.msiУстановка на компьютер производится с помощью инсталлятора – файла Cilindr_Setup.msi После запуска файла появится окно, в котором нужно указать полный путь к папке, куда следует установить файлы программы. По умолчанию файлы скопируются в папку C:\Program Files\Нагрев цилиндра.После запуска файла появится окно, в котором нужно указать полный путь к папке, куда следует установить файлы программы. По умолчанию файлы скопируются в папку C:\Program Files\Нагрев цилиндра.

12 «Нагрев цилиндра»: Теория На теоретическом этапе вам будет предложено 3 вопроса из области теплофизики, связанные с тематикой программы: нагрев бесконечного цилиндра при регулярном режиме.

13 «Нагрев цилиндра»: Расчет Ввод исходных данных

14 «Нагрев цилиндра»: Расчет Результат

15 «Нагрев цилиндра»: Расчет Визуализация расчета

16 «Нагрев цилиндра»: Оценка Оценивание работы за 2 этапа

17 «Нагрев цилиндра»: Сервис Справка Журнал посещений

18 «Нагрев цилиндра»: Сервис 3 Уровня обработки исключений 1 Уровень 2 Уровень 3 Уровень Информативный характер с максимальной степенью быстродействия по выявлению ошибок Уровень блокирует процедуру расчета с выводом соответствующего сообщений, обеспечивая тем самым стабильность системы в целом в самый критический момент. Для данного этапа ведется журнал ошибок ErrorLog.log, где протоколируются ошибки и причины, вызвавшие их. Просмотр журнала возможен лишь привилегированным пользователем. Данный этап носит сервисный характер – он позволяет привилегированному пользователю разобраться с причиной появления исключительной ситуации.

19 «Нагрев цилиндра»: Особенности –применены методы ООП – создана структура классов, использован полиморфизм; –разработан в составе программы модуль тестирования по теоретическим вопросам нестационарной теплопроводности; –теплотехнический расчет нагрева бесконечного цилиндра при регулярном режиме; –экспорт/импорт исходных данных в файле xml; –возможность просмотра отчета с помощью ReportViewera и печати отчета; –экспорт исходных и рассчитанных данных в популярные форматы: excel, word, pdf; –визуализация данных с помощью графиков –трехуровневая обработка исключительных ситуаций; –ведение журналов: журнал посещений и журнал ошибок; –распределение привилегий между пользователями.

20 «Нагрев цилиндра»: Вывод В процессе проектирования и создания программного средства было создано следующее: –тестовый файл расчета и проверки методики расчета в Excel; –функциональная модель программы; –спецификации внешних функций; –блок-схема проектируемой программы; –архитектура программного обеспечения; –программное средство для решения задачи нестационарной теплопроводности для бесконечного цилиндра; –справочная система программы; –установочный файл. В результате разработки было создано программное обеспечение «Нагрев цилиндра», которое является учебным пособием для студентов, изучающих теплообменные процессы, и позволяющее решить задачу нестационарной теплопроводности бесконечного цилиндра при регулярном режиме.