Юный техник 2007-05, страница 85

Течение жидкости порой можно описать лишь очень сложными математическими уравнениями. Так, наливая воду в стакан, мы как бы берем определенный интеграл по времени от функции потока воды из носика чайника. Когда сосуд имеет иную форму, то функция потока возводится в степень, логарифмируется.

В свое время инженеры воспользовались этим для решения сложных задач. Так, например, при нафева-нии в печи массивной стальной болванки она снаружи быстро раскаляется, а середина остается холодной. Поверхность расширяется, на ней образуются трещины, и дорогой металл идет в брак. Рассчитать этот процесс заранее на листе бумаги трудно, а порой невозможно.

В 1934 году советский ученый В.С.Лукьянов предложил гидроинтегратор — прибор для вычисления распределения температур и сил в нагреваемых телах или твердеющих отливках, а также проникновения воды через почву ложа будущего канала.

Прибор был на удивление прост и состоял из наполняемых водой вертикальных трубок с кранами внизу. Эти краны при помощи рычагов и реек соединялись в группы, которые можно было открыть или закрыть одновременно. Кроме того, перед каждым краном стояло отдельное регулируемое гидравлическое сопротивление.

При расчете распределения температур в болванке гидроинтегратор работал так. В трубки наливали воду на уровень, соответствующий начальной температуре, а гидравлическому сопротивлению задавали уровень, соответствующий теплопроводности тела. После этого открывали краны, и уровень воды в трубках изменялся пропорционально будущей температуре слоев болванки. Краны закрывали и отмечали уровень воды в трубках. Затем открывали вновь — и так до получения в расчете полного равномерного прогрева. Прибор обслуживался одним человеком и заменял труд сотен вычислителей. Гидроинтегратор уступил свое место компьютеру лишь в конце 1980-х годов.