Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

ПРИМЕР ИССЛЕДОВАНИЯ

Читайте также:
  1. A. Использование клинического, психолого-педагогического и логопедического исследования.
  2. I период развития менеджмента - древний период. Наиболее длительным был первый период развития управления - начиная с 9-7 тыс. лет до н.э. примерно до XVIII в.
  3. II. Маркетинговые исследования
  4. II. Методы исследования
  5. II. Методы исследования
  6. II. Пример определения контрактной цены на санитарных рубок
  7. II. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ
  8. II. Примерные диагностические карты для организации работы по диагностике.
  9. III. ДАННЫЕ ОБЪЕКТИВНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ БОЛЬНОГО
  10. III. ДАННЫЕ ФИЗИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Задание: Cоставить математическую модель поверхностного теплообменника с сосредоточенными параметрами в соответствии со схемой, приведенной на рисунке, считая параметры нагреваемой паром жидкости V, ρ и с в этом процессе постоянными.

Gп, tп, Iп

G1, t1 G2,t2

           
   
   
 


Gк,tкк

 

Этому заданию вполне может соответствовать теплообменник типа …, имеющий следующие технические характеристики. ……..

Кроме того, в задании уже перечислены основные допущения: V = const; ρ= const; c = const.

Распределим величины следующим образом: t2- регулируемая величина, Gп- управляющие воздействия, G1,tп – возмущающие воздействия.

По условиям протекания процесса пар в теплообменнике конденсируется весь, то есть Gк = Gп, а нагреваемой жидкости сколько вошло, столько и вышло, то есть G2 = G1.

Температура конденсации пара tк - табличная константа tк = 100 ° С. Установившийся регламентный режим имеет параметры Gпo, G10, G20, tпo, t10, t20.

Допущения: V= Const, F=Const как конструктивные параметры. Будем считать, что t1 = Const, ск =Const и потерями в окружающую среду и на нагрев «рубашки» можно пренебречь.

Тогда в установившемся режиме на нагрев собственно жидкости пошло тепла Q кДж/c:

Q = Qп + Q1- Qк - Q2 - Q3, где

Qп – расход тепла, поступающего с паром, кДж/с,

Q1- расход тепла, поступающего с нагреваемой жидкостью, кДж/с,

Qк- расход тепла, уходящего с конденсатом, кДж/с,

Q2- расход тепла, уходящего с нагретой жидкостью, кДж/с,

Q3- расход тепла, идущего на нагрев стенок трубы с жидкостью, кДж/с.

Тогда, при появлении возмущений за время Δτ все величины уравнения статики получат свои приращения, а уравнение в приращениях запишется в виде

ΔQ = (ΔQп + ΔQ1 - ΔQк - ΔQ2 - ΔQ3)Δτ.

Оценим каждое из этих приращений отдельно.

Q=Vρc(t-t1), а если температуру жидкости t считать равной средней температуре относительно входа и выхода, то есть t= (t1+t2)/2, то

,

что с учётом допущения t1=Const означает, что Q = Q(t2) и ΔQ = .

Qп = Gп·Iп, но Iп = Iп(tп), поэтому Qп = Qп(Gп, tп)

И последнее ), где теплоотдачи, F- площадь контакта теплоносителей, t ст – температура стенки трубы в установившемся режиме. По конструкции аппарата и по условиям процесса , F=Const,, .

А с учётом того, что ) , то есть . Тогда Δ Δ .

Теперь все величины, входящие в уравнение в отклонениях, известны и могут быть в него подставлены.

Преобразуем это равенство относительно и разделим обе его части на τ. Получим

После ввода обозначений

 

и выполнения предельного перехода при получим уравнение динамики теплообменника в следующем виде:

После этого выписать полную математическую модель теплообменника, применить преобразования Лапласа, выписать передаточные функции по каналам управления и возмущений и нарисовать структурную схему управления по математической модели становится делом чистой техники.

Замечание. При определение потребуется воспользоваться, например, линейным приближением зависимости i=i(t) на участке рабочих температур греющего пара.

Проверка размерности

, так как .

Вывод и построение структурной схемы математической модели.

Применяем преобразование Лапласа:

(Тр+1) = + ,

 


ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров

Факультет автоматизированных систем управления технологическими процессами

Кафедра автоматизации технологических процессов

и производств




Дата добавления: 2015-01-05; просмотров: 27 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.009 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав