Kiedyś znalazłem informacje na temat pewnego urządzenia, które jest omawiane tutaj. Pytanie podstawowe, czy jest ono prawdziwe? A co wy, użytkownicy, myślcie o tym urządzeniu?
Źródła:
Zamieszczam tłumaczenie z dws:
Hydrointegrator Łukianowa
Komputer, ale nie elektryczny [to nie jest komputer – przyp. tłum.]
Hydrointegrator – kalkulator hydrauliczny
Woda, przepływająca z jednej szklanej rurki w drugą pozwoliła rozwiązywać równania różniczkowe z cząstkowymi pochodnymi.
Rzecz miała miejsce w okresie industrializacji ZSRR, kiedy to świeżo upieczony inżynier Władimir Łukianow trafił na budowę linii kolejowej i zetknął się z problemem niskiej jakości betonowania (przy zastyganiu beton ulegał spękaniom). Łukianow zasugerował, że jest to związane z naprężeniami cieplnymi i zebrał istniejące opracowania teoretyczne. Proces opisywany był równaniami różniczkowymi, wymagającymi długotrwałych obliczeń, ale Łukianow dostrzegł ich cechę główną – analogię między równaniami opisującymi wymianę ciepła i równaniami opisującymi przepływ cieczy. Tzn. pierwszy proces można by modelować za pomocą drugiego.
Przez kilka lat Łukianow stworzył aparat do rozwiązywania tego konkretnego zadania – analizy zmian temperatury w betonie w zależności od jego składu, technologii wylewania i warunków zewnętrznych.
Przykład rozwiązywanego zadania
Przekazywanie ciepła w warunkach niestacjonarnych – chłodzenie wielowarstwowej ścianki płaskiej
Model składał się z szeregu cylindrycznych naczyń, szeregowo połączonych między sobą kalibrowanymi rurkami. Każde z naczyń imitowało pojemność cieplną jednej warstwy ściany, na jakie umownie podzielono badany mur. Naczynia napełniano wodą do poziomu odpowiadającego temperaturze początkowej w każdej z warstw, po czym odkręcano krany i woda zaczynała wypływać z naczyń. Zmiana poziomu wody w naczyniach była przy tym analogiczna do zmiany temperatur w odpowiednich warstwach ścianki przy jej ochładzaniu.
Wykorzystano następujące analogie z cieplnymi parametrami badanych konstrukcji murowanych:
a) Poziom wody w naczyniach w cm odpowiadał różnicom temperatur warstw i powietrza w stopniach
b) Powierzchnie przekroju poprzecznego naczyń w cm2 odpowiadały pojemności cieplnej warstw w kcal/stopień
c) Ilość wody w naczyniach w cm3 odpowiadała entalpii warstw w kcal
d) Opory hydrauliczne rurek, w min/cm (?) łączących naczynia między sobą, odpowiadały oporności cieplnej warstw w stopniach * godz./kcal
e) Opór hydrauliczny w rurce wylotowej odpowiadał oporności cieplnej między powierzchnią ściany a powietrzem w stopniach * godz./kcal
f) Zużycie wody w cm3/min odpowiadało strumieniowi cieplnemu w kcal/godz.
Skala czasowa, tj. stosunek faktycznej długotrwałości procesu przekazywania ciepła w godzinach do długotrwałości procesu w hydrointegratorze w minutach równa była iloczynowi stosunku pojemności cieplnej do powierzchni przekroju naczynia i stosunku oporu cieplnego do oporu hydraulicznego.
Dla umożliwienia ustalenia temperatur (poziomów wody w naczyniach) w określonych momentach czasowych hydrointegrator wyposażony był w specjalne urządzenie, jednocześnie zamykające wszystkie krany pomiędzy naczyniami. W tym momencie należało zaznaczyć na papierze milimetrowym, umieszczonym za rurkami, poziomy wody w piezometrach [? – przyp. tłum.]. Następnie krany się otwierały, i tak dalej do następnego pomiaru. Otrzymana w efekcie krzywa stanowiła rozwiązanie równania.
Innymi słowy integrator pozwalał zamienić proces, którego bezpośrednia obserwacja jest utrudniona na proces w obserwacji łatwiejszy. Weżne jest przy tym, by oba procesy opisywane były jednakowymi zależnościami matematycznymi.
Losy projektu
Sprawa się na tym, co nie dziwi, nie skończyła. Inżynier W.S.Łukianow z czasem został doktorem nauk technicznych i otrzymał Nagrodę Stalinowską. Skonstruował dwumiarowe i trójmiarowe integratory hydrauliczne w postaci standardowych, zunifikowanych bloków, które można było ze sobą komponować w zależności od rozwiązywanego zadania. Co więcej – integratory trafiły do produkcji seryjnej. Z ich między innymi pomocą prowadzono obliczenia przy projektach Kanału Karakumskiego , Magistrali Bajkalsko-Amurskiej, pierwszej w świecie elektrowni wodnej z prefabrykowanego żelbetu – Saratowskiej. Wykorzystywano je w geologii (modelowanie ruchów wód gruntowych), metalurgii (krzepnięcie odlewów), przemyśle rakietowym i in.
Dwa hydrointegratory Łukianowa prezentowane są w kolekcji maszyn analogowych Moskiewskiego Muzeum Politechnicznego. Oto one
[dalej są zdjęcia – przyp.tłum]
