"Kon basahon nimo ang inskripsiyon nga "buffalo" sa hawla sa elepante, ayaw pagtuo sa imong mga mata." Kozma Prutkov
Sa miaging Gipakita kini kung nganong gikinahanglan ang usa ka modelo sa butang, ug napamatud-an nga kung wala kini nga modelo sa butang ang usa makasulti lamang sa disenyo nga nakabase sa modelo isip usa ka blizzard sa marketing, walay kahulogan ug walay kaluoy. Apan kung adunay usa ka modelo sa usa ka butang nga makita, ang takos nga mga inhenyero kanunay adunay usa ka makatarunganon nga pangutana: unsa ang ebidensya nga ang modelo sa matematika sa butang katumbas sa tinuud nga butang.
Usa ka pananglitan nga tubag niini nga pangutana gihatag sa Niini nga artikulo atong tan-awon ang usa ka pananglitan sa paghimo og usa ka modelo alang sa mga sistema sa air conditioning sa ayroplano, pagtunaw sa praktis sa pipila ka teoretikal nga mga konsiderasyon sa usa ka kinatibuk-ang kinaiya.
Paghimo usa ka kasaligan nga modelo sa butang. Teorya
Aron dili maglangay-langay, isulti ko kanimo dayon ang bahin sa algorithm sa paghimo og usa ka modelo alang sa disenyo nga nakabase sa modelo. Nagkinahanglan lamang kini og tulo ka yano nga mga lakang:
Lakang 1. Paghimo ug sistema sa algebraic-differential equation nga naghulagway sa dinamikong kinaiya sa gimodelo nga sistema. Kini yano kung nahibal-an nimo ang pisika sa proseso. Daghang mga siyentista ang nakahimo na alang kanato sa batakang pisikal nga mga balaod nga ginganlag Newton, Brenoul, Navier Stokes ug uban pang Stangels, Compass ug Rabinovich.
Lakang 2. Pagpili sa resulta nga sistema usa ka set sa empirical coefficients ug mga kinaiya sa modeling object nga makuha gikan sa mga pagsulay.
Lakang 3. Sulayi ang butang ug i-adjust ang modelo base sa mga resulta sa bug-os nga sukod nga mga eksperimento, aron kini mohaum sa kamatuoran, nga adunay gikinahanglan nga lebel sa detalye.
Sama sa imong makita, kini yano, duha lang tulo.
Pananglitan sa praktikal nga pagpatuman
Ang air conditioning system (ACS) sa usa ka ayroplano konektado sa usa ka automatic pressure maintenance system. Ang presyur sa eroplano kinahanglan kanunay nga mas dako kaysa sa gawas nga presyur, ug ang rate sa pagbag-o sa presyur kinahanglan nga ingon nga ang mga piloto ug mga pasahero dili magdugo gikan sa ilong ug dalunggan. Busa, ang air inlet ug outlet control system hinungdanon alang sa kaluwasan, ug ang mahal nga mga sistema sa pagsulay gibutang sa yuta alang sa pagpalambo niini. Naghimo sila og mga temperatura ug presyur sa altitude sa paglupad, ug naghimo og mga kondisyon sa pag-takeoff ug pag-landing sa mga airfield nga lainlain ang gihabogon. Ug ang isyu sa pagpalambo ug pag-debug sa mga sistema sa pagkontrol alang sa mga SCV nagkataas sa hingpit nga potensyal niini. Hangtud kanus-a kita modagan sa test bench aron makakuha usa ka makatagbaw nga sistema sa pagkontrol? Dayag nga, kung magbutang kami usa ka modelo sa pagkontrol sa usa ka modelo sa usa ka butang, nan ang siklo sa trabaho sa bench sa pagsulay mahimong makunhuran.
Ang usa ka sistema sa air conditioning sa ayroplano naglangkob sa parehas nga mga exchanger sa kainit sama sa bisan unsang ubang thermal system. Ang baterya usa ka baterya sa Africa usab, usa lamang ka air conditioner. Apan tungod sa mga limitasyon sa take-off nga gibug-aton ug mga sukod sa ayroplano, ang mga heat exchanger gihimo nga compact ug ingon ka episyente kutob sa mahimo aron mabalhin ang kainit kutob sa mahimo gikan sa mas gamay nga masa. Ingon usa ka sangputanan, ang geometry nahimong katingad-an. Sama sa kaso nga gikonsiderar. Ang Figure 1 nagpakita sa usa ka plate heat exchanger diin ang usa ka lamad gigamit tali sa mga plato aron mapalambo ang pagbalhin sa kainit. Ang init ug bugnaw nga coolant magpulipuli sa mga agianan, ug ang direksyon sa pag-agos transverse. Ang usa ka coolant gihatag sa front cut, ang lain - sa kilid.
Aron masulbad ang problema sa pagkontrol sa SCR, kinahanglan naton mahibal-an kung pila ang kainit nga gibalhin gikan sa usa ka medium ngadto sa lain sa ingon nga heat exchanger matag yunit sa oras. Ang rate sa pagbag-o sa temperatura, nga among gi-regulate, nagdepende niini.
Figure 1. Diagram sa usa ka heat exchanger sa ayroplano.
Mga problema sa pagmodelo. Hydraulic nga bahin
Sa una nga pagtan-aw, ang buluhaton yano ra; kinahanglan nga kuwentahon ang pag-agos sa masa pinaagi sa mga kanal sa heat exchanger ug ang pag-agos sa kainit tali sa mga kanal.
Ang mass flow rate sa coolant sa mga channel kalkulado gamit ang Bernouli formula:
diin:
ΞP - kalainan sa presyur tali sa duha ka punto;
ΞΎ β coolant friction coefficient;
L - gitas-on sa channel;
d - hydraulic diametro sa channel;
Ο - Densidad sa coolant;
Ο - tulin sa coolant sa channel.
Alang sa usa ka channel sa arbitraryong porma, ang hydraulic diametro kalkulado sa pormula:
diin:
F - agianan nga dapit;
P - basa nga perimeter sa kanal.
Ang friction coefficient gikalkulo gamit ang empirical nga mga pormula ug nagdepende sa katulin sa dagan ug mga kabtangan sa coolant. Alang sa lainlaing mga geometries, lainlaing mga dependency ang nakuha, pananglitan, ang pormula alang sa gubot nga pag-agos sa hapsay nga mga tubo:
diin:
Re β Reynolds nga numero.
Alang sa pag-agos sa patag nga mga kanal, ang mosunod nga pormula mahimong gamiton:
Gikan sa pormula ni Bernoulli, mahimo nimong kuwentahon ang pagpaubos sa presyur alang sa usa ka gihatag nga tulin, o vice versa, kuwentahon ang katulin sa coolant sa channel, base sa gihatag nga pressure drop.
Pagbaylo sa init
Ang pag-agos sa kainit tali sa coolant ug sa dingding gikalkulo sa pormula:
diin:
Ξ± [W/(m2Γdeg)] β heat transfer coefficient;
F - agos nga lugar.
Alang sa mga problema sa pag-agos sa coolant sa mga tubo, usa ka igo nga kantidad sa panukiduki ang gihimo ug adunay daghang mga pamaagi sa pagkalkula, ug ingon usa ka lagda, ang tanan nahulog sa empirical nga mga dependency alang sa heat transfer coefficient Ξ± [W / (m2 Γ deg)]
diin:
Nu - Nusselt nga numero,
Ξ» - coefficient sa thermal conductivity sa likido [W / (m Γ deg)] d - hydraulic (katumbas) diametro.
Aron makalkulo ang numero sa Nusselt (kriterya), gigamit ang mga dependency sa empirical nga kriterya, pananglitan, ang pormula sa pagkalkula sa numero sa Nusselt sa usa ka lingin nga tubo ingon niini:
Dinhi nakita na nato ang numero sa Reynolds, ang numero sa Prandtl sa temperatura sa dingding ug temperatura sa likido, ug ang dili patas nga koepisyent. ()
Alang sa mga corrugated plate heat exchanger ang pormula parehas ( ):
diin:
n = 0.73 m = 0.43 alang sa gubot nga agos,
coefficient a - magkalahi gikan sa 0,065 ngadto sa 0.6 depende sa gidaghanon sa mga plato ug dagan nga rehimen.
Atong tagdon nga kini nga coefficient kalkulado lamang alang sa usa ka punto sa dagan. Alang sa sunod nga punto kita adunay lahi nga temperatura sa likido (kini nainit o gipabugnaw), usa ka lahi nga temperatura sa dingding ug, sumala niana, ang tanan nga mga numero sa Reynolds ug mga numero sa Prandtl naglutaw.
Niini nga punto, bisan kinsa nga matematiko moingon nga imposible nga tukma nga makalkula ang usa ka sistema diin ang coefficient nagbag-o 10 ka beses, ug siya husto.
Ang bisan unsang praktikal nga inhenyero moingon nga ang matag heat exchanger gigama sa lahi nga paagi ug imposible nga makalkulo ang mga sistema, ug siya usab husto.
Unsa ang mahitungod sa Model-Based Design? Nawala ba gyud ang tanan?
Ang mga advanced nga tigbaligya sa Western software sa kini nga lugar magbaligya kanimo mga supercomputer ug 3D nga mga sistema sa pagkalkula, sama sa "dili nimo mahimo kung wala kini." Ug kinahanglan nimo nga ipadagan ang kalkulasyon sa usa ka adlaw aron makuha ang pag-apod-apod sa temperatura sa sulod sa 1 minuto.
Klaro nga dili kini ang among kapilian; kinahanglan namon nga i-debug ang sistema sa pagkontrol, kung dili sa tinuud nga oras, nan labing menos sa makit-an nga oras.
Solusyon nga random
Gihimo ang usa ka heat exchanger, usa ka serye sa mga pagsulay ang gihimo, ug usa ka lamesa sa kahusayan sa makanunayon nga estado nga temperatura gitakda sa gihatag nga rate sa pag-agos sa coolant. Yano, paspas ug kasaligan tungod kay ang datos gikan sa pagsulay.
Ang disbentaha niini nga pamaagi mao nga walay dinamikong mga kinaiya sa butang. Oo, nahibal-an namon kung unsa ang steady-state nga pag-agos sa kainit, apan wala kami nahibal-an kung unsa kadugay ang pag-establisar kung magbalhin gikan sa usa ka operating mode ngadto sa lain.
Busa, sa pagkalkulo sa gikinahanglan nga mga kinaiya, gi-configure namo ang kontrol nga sistema direkta sa panahon sa pagsulay, nga sa sinugdan gusto namong likayan.
Pamaagi nga Gibase sa Modelo
Aron makahimo og usa ka modelo sa usa ka dinamikong heat exchanger, gikinahanglan ang paggamit sa datos sa pagsulay aron mapapas ang mga kawalay kasiguruhan sa empirical nga mga pormula sa pagkalkula - ang Nusselt number ug hydraulic resistance.
Ang solusyon mao ang yano, sama sa tanan nga maalamon. Nagkuha kami usa ka empirical nga pormula, nagpahigayon mga eksperimento ug gitino ang kantidad sa coefficient a, sa ingon giwagtang ang kawalay kasiguruhan sa pormula.
Sa diha nga kita adunay usa ka piho nga bili sa heat transfer coefficient, ang tanan nga uban nga mga parameter gitino sa batakang pisikal nga mga balaod sa konserbasyon. Ang kalainan sa temperatura ug ang heat transfer coefficient nagtino sa gidaghanon sa enerhiya nga gibalhin ngadto sa channel kada yunit sa oras.
Nahibal-an ang dagan sa enerhiya, posible nga masulbad ang mga equation sa pagkonserba sa masa sa enerhiya ug momentum alang sa coolant sa hydraulic channel. Pananglitan kini:
Alang sa among kaso, ang pag-agos sa kainit tali sa dingding ug sa coolant - Qwall - nagpabilin nga dili sigurado. Makita nimo ang dugang nga mga detalye
Ug usab ang temperatura derivative equation alang sa channel wall:
diin:
ΞQwall - ang kalainan tali sa umaabot ug paggawas nga agos sa dingding sa kanal;
M mao ang masa sa bungbong sa kanal;
Cpc β kapasidad sa kainit sa materyal nga kuta.
Ang katukma sa modelo
Sama sa gihisgutan sa ibabaw, sa usa ka heat exchanger kita adunay usa ka pag-apod-apod sa temperatura sa ibabaw sa nawong sa plato. Alang sa usa ka makanunayon nga estado nga bili, mahimo nimong makuha ang kasagaran sa ibabaw sa mga plato ug gamiton kini, nga mahanduraw ang tibuok nga heat exchanger isip usa ka konsentrado nga punto diin, sa usa ka kalainan sa temperatura, ang kainit gibalhin sa tibuok nga nawong sa heat exchanger. Apan alang sa lumalabay nga mga rehimen ang ingon nga pagbanabana mahimong dili molihok. Ang uban nga grabe mao ang paghimo sa pipila ka gatus ka libo nga mga puntos ug pagkarga sa Super Computer, nga dili usab angay alang kanamo, tungod kay ang tahas mao ang pag-configure sa sistema sa pagkontrol sa tinuud nga oras, o mas maayo pa, mas paspas.
Ang pangutana mitungha, pila ka mga seksyon ang kinahanglan bahinon sa heat exchanger aron makuha ang madawat nga katukma ug katulin sa pagkalkula?
Sama sa kanunay, sa higayon nga ako adunay usa ka modelo sa usa ka amine heat exchanger sa kamot. Ang heat exchanger usa ka tubo, usa ka medium sa pagpainit ang nagaagay sa mga tubo, ug usa ka init nga medium ang nagaagay sa taliwala sa mga bag. Aron mapayano ang problema, ang tibuok nga heat exchanger tube mahimong irepresentar isip usa ka katumbas nga tubo, ug ang tubo mismo mahimong irepresentar isip usa ka set sa discrete kalkulasyon nga mga selula, sa matag usa diin ang usa ka punto nga modelo sa pagbalhin sa kainit gikalkulo. Ang diagram sa usa ka modelo sa usa ka cell gipakita sa Figure 2. Ang init nga agianan sa hangin ug ang bugnaw nga agianan sa hangin konektado pinaagi sa usa ka bungbong, nga nagsiguro sa pagbalhin sa pag-agos sa kainit tali sa mga agianan.
Figure 2. Heat exchanger cell model.
Ang tubular heat exchanger nga modelo dali nga i-set up. Mahimo nimong usbon ang usa ka parameter - ang gidaghanon sa mga seksyon sa gitas-on sa tubo ug tan-awa ang mga resulta sa pagkalkula alang sa lainlaing mga partisyon. Atong kuwentahon ang daghang mga kapilian, sugod sa usa ka dibisyon ngadto sa 5 puntos sa gitas-on (Fig. 3) ug hangtod sa 100 puntos sa gitas-on (Fig. 4).
Figure 3. Pag-apod-apod sa temperatura nga walay hunong sa 5 nga kalkulado nga mga punto.
Figure 4. Pag-apod-apod sa temperatura nga walay hunong sa 100 nga kalkulado nga mga punto.
Ingon usa ka sangputanan sa mga kalkulasyon, nahimo nga ang makanunayon nga kahimtang sa temperatura kung gibahin sa 100 puntos mao ang 67,7 degree. Ug kung gibahin sa 5 nga kalkulado nga mga punto, ang temperatura mao ang 72 degrees C.
Usab sa ubos sa bintana gipakita ang katulin sa pagkalkula kalabot sa tinuod nga oras.
Atong tan-awon kung giunsa pagbag-o ang makanunayon nga estado nga temperatura ug katulin sa pagkalkula depende sa gidaghanon sa mga punto sa pagkalkula. Ang kalainan sa steady-state nga mga temperatura sa panahon sa mga kalkulasyon nga adunay lain-laing mga gidaghanon sa mga kalkulasyon nga mga selula mahimong gamiton sa pagsusi sa katukma sa resulta nga nakuha.
Talaan 1. Pagsalig sa temperatura ug katulin sa pagkalkula sa gidaghanon sa mga punto sa pagkalkula sa gitas-on sa heat exchanger.
| Gidaghanon sa mga punto sa kalkulasyon | Kusog nga temperatura | Katulin sa pagkalkula |
| 5 | 72,66 | 426 |
| 10 | 70.19 | 194 |
| 25 | 68.56 | 124 |
| 50 | 67.99 | 66 |
| 100 | 67.8 | 32 |
Sa pag-analisar niini nga lamesa, mahimo natong makuha ang mosunod nga mga konklusyon:
- Ang katulin sa pagkalkula mikunhod sa katimbang sa gidaghanon sa mga punto sa pagkalkula sa modelo sa heat exchanger.
- Ang pagbag-o sa katukma sa kalkulasyon mahitabo sa exponentially. Samtang nagkadaghan ang mga puntos, ang pagpino sa matag sunod nga pagtaas mikunhod.
Sa kaso sa usa ka plate heat exchanger nga adunay cross-flow coolant, sama sa Figure 1, ang paghimo sa usa ka katumbas nga modelo gikan sa elementarya nga mga kalkulasyon nga mga selula gamay nga mas komplikado. Kinahanglan natong ikonektar ang mga selula sa paagi nga maorganisar ang mga cross flow. Alang sa 4 ka mga cell, ang sirkito tan-awon sama sa gipakita sa Figure 5.
Ang pag-agos sa coolant gibahin sa ubay sa init ug bugnaw nga mga sanga ngadto sa duha ka mga kanal, ang mga kanal konektado pinaagi sa mga thermal nga istruktura, aron sa diha nga moagi sa channel ang coolant nagbaylo sa kainit sa lainlaing mga agianan. Pag-simulate sa cross flow, ang init nga coolant moagos gikan sa wala ngadto sa tuo (tan-awa ang Fig. 5) sa matag channel, sunod-sunod nga pagbayloay sa kainit sa mga agianan sa bugnaw nga coolant, nga nagaagay gikan sa ubos ngadto sa ibabaw (tan-awa ang Fig. 5). Ang pinakainit nga punto anaa sa ibabaw nga wala nga suok, tungod kay ang init nga coolant nakigbaylo sa kainit sa nainit na nga coolant sa bugnaw nga channel. Ug ang labing bugnaw anaa sa ubos nga tuo, diin ang bugnaw nga coolant nakigbaylo sa kainit sa init nga coolant, nga nabugnaw na sa unang seksyon.
Figure 5. Cross-flow nga modelo sa 4 computational cells.
Kini nga modelo alang sa usa ka plate heat exchanger wala magtagad sa pagbalhin sa kainit tali sa mga selula tungod sa thermal conductivity ug wala magtagad sa pagsagol sa coolant, tungod kay ang matag channel nahimulag.
Apan sa among kaso, ang katapusan nga limitasyon dili makapakunhod sa katukma, tungod kay sa disenyo sa heat exchanger ang corrugated membrane nagbahin sa agos ngadto sa daghang mga hilit nga mga agianan ubay sa coolant (tan-awa ang Fig. 1). Atong tan-awon kung unsa ang mahitabo sa katukma sa pagkalkula kung mag-modelo sa usa ka heat exchanger sa plato samtang ang gidaghanon sa mga selula sa pagkalkula nagdugang.
Aron analisahon ang katukma, gigamit namon ang duha nga kapilian sa pagbahin sa heat exchanger sa mga selyula sa disenyo:
- Ang matag square cell adunay duha ka hydraulic (bugnaw ug init nga agos) ug usa ka thermal nga elemento. (tan-awa ang Figure 5)
- Ang matag square cell adunay unom ka hydraulic nga mga elemento (tulo ka seksyon sa init ug bugnaw nga mga agos) ug tulo ka mga elemento sa thermal.
Sa ulahing kaso, naggamit kami og duha ka matang sa koneksyon:
- counter flow sa bugnaw ug init nga agos;
- parallel nga agos sa bugnaw ug init nga agos.
Ang usa ka counter flow nagdugang sa kahusayan kumpara sa usa ka cross flow, samtang ang usa ka counter flow nagpamenos niini. Uban sa usa ka dako nga gidaghanon sa mga selula, ang aberids sa ibabaw sa dagan mahitabo ug ang tanan mahimong duol sa tinuod nga cross-agos (tan-awa ang Figure 6).
Figure 6. Upat ka selula, 3-elemento nga cross-flow nga modelo.
Gipakita sa Figure 7 ang mga resulta sa steady-state stationary temperature distribution sa heat exchanger sa dihang nagsuplay sa hangin nga adunay temperatura nga 150 Β°C subay sa init nga linya, ug 21 Β°C subay sa bugnaw nga linya, alang sa lainlaing mga kapilian sa pagbahin sa modelo. Ang kolor ug mga numero sa cell nagpakita sa kasagaran nga temperatura sa dingding sa cell sa pagkalkula.
Figure 7. Steady-state nga temperatura para sa lain-laing laraw sa disenyo.
Ang talaan 2 nagpakita sa makanunayon nga estado nga temperatura sa gipainit nga hangin human sa heat exchanger, depende sa pagbahin sa modelo sa heat exchanger ngadto sa mga selula.
Talaan 2. Pagsalig sa temperatura sa gidaghanon sa mga selula sa disenyo sa heat exchanger.
| Dimensyon sa modelo | Kusog nga temperatura 1 elemento kada cell |
Kusog nga temperatura 3 ka elemento matag cell |
| 2 Γ 2 | 62,7 | 67.7 |
| 3 Γ 3 | 64.9 | 68.5 |
| 4 Γ 4 | 66.2 | 68.9 |
| 8 Γ 8 | 68.1 | 69.5 |
| 10 Γ 10 | 68.5 | 69.7 |
| 20 Γ 20 | 69.4 | 69.9 |
| 40 Γ 40 | 69.8 | 70.1 |
Samtang ang gidaghanon sa mga kalkulasyon nga mga selula sa modelo nagdugang, ang katapusan nga steady-state nga temperatura nagdugang. Ang kalainan tali sa steady-state nga temperatura alang sa lain-laing mga partisyon mahimong isipon nga timailhan sa katukma sa kalkulasyon. Makita nga sa pagtaas sa gidaghanon sa mga selula sa pagkalkula, ang temperatura adunay kinutuban, ug ang pagtaas sa katukma dili katumbas sa gidaghanon sa mga punto sa pagkalkula.
Ang pangutana mitungha: unsa nga matang sa katukma sa modelo ang atong gikinahanglan?
Ang tubag niini nga pangutana nagdepende sa katuyoan sa atong modelo. Tungod kay kini nga artikulo bahin sa disenyo nga nakabase sa modelo, naghimo kami usa ka modelo aron ma-configure ang sistema sa pagkontrol. Kini nagpasabut nga ang katukma sa modelo kinahanglan nga ikatandi sa katukma sa mga sensor nga gigamit sa sistema.
Sa among kaso, ang temperatura gisukod sa usa ka thermocouple, kansang katukma mao ang Β± 2.5 Β° C. Ang bisan unsang mas taas nga katukma alang sa katuyoan sa pagpahimutang sa usa ka sistema sa pagkontrol walaβy kapuslanan; ang among tinuud nga sistema sa pagkontrol "dili makakita" niini. Busa, kung atong hunahunaon nga ang limitasyon sa temperatura alang sa walay kinutuban nga gidaghanon sa mga partisyon mao ang 70 Β°C, nan ang usa ka modelo nga naghatag kanato og labaw sa 67.5 Β°C igo nga tukma. Ang tanan nga mga modelo nga adunay 3 puntos sa usa ka kalkulasyon nga cell ug mga modelo nga mas dako sa 5x5 nga adunay usa ka punto sa usa ka cell. (Gipasiugda sa berde sa Talaan 2)
Dynamic nga operating mode
Aron masusi ang dinamikong rehimen, atong susihon ang proseso sa pagbag-o sa temperatura sa pinakainit ug pinakabugnaw nga mga punto sa heat exchanger nga bungbong alang sa lainlaing mga variant sa mga laraw sa disenyo. (tan-awa ang Fig. 8)
Figure 8. Pagpainit sa heat exchanger. Mga modelo sa mga dimensyon 2x2 ug 10x10.
Makita nga ang oras sa proseso sa transisyon ug ang kinaiyahan niini halos independente sa gidaghanon sa mga selula sa pagkalkula, ug gitino lamang sa masa sa gipainit nga metal.
Sa ingon, nakahinapos kami nga alang sa patas nga pagmodelo sa heat exchanger sa mga mode gikan sa 20 hangtod 150 Β°C, nga adunay katukma nga gikinahanglan sa sistema sa pagkontrol sa SCR, mga 10 - 20 nga mga punto sa disenyo ang igo.
Pagpahimutang sa usa ka dinamikong modelo base sa eksperimento
Ang pagbaton ug usa ka mathematical model, ingon man usab sa eksperimento nga datos sa pagpurga sa heat exchanger, ang tanan nga atong buhaton mao ang paghimo sa usa ka yano nga pagtul-id, nga mao, pagpaila sa usa ka intensification factor ngadto sa modelo aron ang kalkulasyon motakdo sa mga resulta sa eksperimento.
Dugang pa, gamit ang graphical model creation environment, awtomatiko namo kining buhaton. Ang Figure 9 nagpakita sa usa ka algorithm alang sa pagpili sa heat transfer intensification coefficients. Ang datos nga nakuha gikan sa eksperimento gihatag sa input, ang modelo sa heat exchanger konektado, ug ang gikinahanglan nga mga coefficient alang sa matag mode makuha sa output.
Figure 9. Algorithm sa pagpili sa intensification coefficient base sa mga resulta sa eksperimento.
Sa ingon, among gitino ang parehas nga coefficient alang sa usa ka numero sa Nusselt ug giwagtang ang kawalay kasiguruhan sa mga pormula sa pagkalkula. Alang sa lainlaing mga mode sa pag-opera ug temperatura, ang mga kantidad sa mga hinungdan sa pagtul-id mahimong mabag-o, apan alang sa parehas nga mga mode sa pag-opera (normal nga operasyon) sila hapit kaayo. Pananglitan, alang sa gihatag nga heat exchanger alang sa lainlaing mga mode ang coefficient gikan sa 0.492 hangtod 0.655
Kung atong gamiton ang usa ka coefficient nga 0.6, nan sa mga operating mode nga gitun-an ang sayup sa pagkalkula mas gamay kaysa sa thermocouple error, sa ingon, alang sa control system, ang mathematical model sa heat exchanger mahimong hingpit nga igo sa tinuod nga modelo.
Mga resulta sa pag-set up sa modelo sa heat exchanger
Aron masusi ang kalidad sa pagbalhin sa kainit, gigamit ang usa ka espesyal nga kinaiya - kahusayan:
diin:
effinit - kaepektibo sa heat exchanger alang sa init nga coolant;
Tkabukiranin β temperatura sa pagsulod ngadto sa heat exchanger subay sa agianan sa agianan sa init nga coolant;
Tkabukirangikan sa β temperatura sa outlet sa ilang heat exchanger subay sa agianan sa agianan sa init nga coolant;
THallin β temperatura sa pagsulod ngadto sa heat exchanger subay sa bugnaw nga coolant flow path.
Ang talaan 3 nagpakita sa pagtipas sa kahusayan sa modelo sa heat exchanger gikan sa eksperimento sa lain-laing mga rate sa pag-agos ubay sa init ug bugnaw nga mga linya.
Talaan 3. Mga kasaypanan sa pagkalkula sa kahusayan sa pagbalhin sa kainit sa%
Sa among kaso, ang napili nga coefficient mahimong magamit sa tanan nga mga mode sa operasyon nga interes kanamo. Kung sa ubos nga mga rate sa pag-agos, diin ang sayup mas dako, ang gikinahanglan nga katukma dili makab-ot, mahimo natong gamiton ang usa ka variable intensification factor, nga magdepende sa kasamtangan nga flow rate.
Pananglitan, sa Figure 10, ang intensification coefficient gikalkulo gamit ang gihatag nga pormula depende sa kasamtangan nga flow rate sa channel cells.
Figure 10. Variable heat transfer enhancement coefficient.
kaplag
- Ang kahibalo sa pisikal nga mga balaod nagtugot kanimo sa paghimo og dinamikong mga modelo sa usa ka butang alang sa disenyo nga gibase sa modelo.
- Ang modelo kinahanglan nga mapamatud-an ug ipahiangay base sa datos sa pagsulay.
- Ang mga himan sa pagpalambo sa modelo kinahanglan nga magtugot sa developer sa pagpahiangay sa modelo base sa mga resulta sa pagsulay sa butang.
- Gamita ang husto nga pamaagi nga nakabase sa modelo ug malipay ka!
Bonus para sa mga nakahuman sa pagbasa.
Ang mga rehistradong tiggamit lamang ang makaapil sa survey. , walay sapayan.
Unsa ang akong isulti sa sunod?
-
76,2%Unsaon pagmatuod nga ang programa sa modelo katumbas sa programa sa hardware.16
-
23,8%Giunsa paggamit ang supercomputer computing alang sa disenyo nga gibase sa modelo.5
21 ka tiggamit ang nagboto. 1 user ang ni- abstain.
Source: www.habr.com