Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz

"Elefante baten kaiolako "bufaloa" inskripzioa irakurtzen baduzu, ez sinetsi zure begiak." Kozma Prutkov

Aurrekoan Ereduetan Oinarritutako Diseinuari buruzko artikulua objektu-eredu bat zergatik behar den erakutsi zen, eta frogatu zen objektu-eredu hori gabe ereduetan oinarritutako diseinuaz soilik hitz egin daitekeela marketin-elikadura, zentzurik eta errukirik gabekoa. Baina objektu baten eredua agertzen denean, eskumenak diren ingeniariek beti dute arrazoizko galdera bat: zer froga dago objektuaren eredu matematikoa objektu errealarekin bat datorrela.

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz

Galdera honen erantzun adibide bat atalean ematen da unitate elektrikoen ereduetan oinarritutako diseinuari buruzko artikulua. Artikulu honetan hegazkinen klimatizazio sistemen eredu bat sortzeko adibide bat ikusiko dugu, praktika izaera orokorreko gogoeta teoriko batzuekin diluituz.

Objektuaren eredu fidagarri bat sortzea. Teoria

Ez atzeratzeko, berehala esango dizut ereduan oinarritutako diseinurako eredua sortzeko algoritmoa. Hiru urrats sinple besterik ez ditu behar:

Urratsera 1. Modelatutako sistemaren portaera dinamikoa deskribatzen duen ekuazio aljebraiko-diferentzialen sistema bat garatzea. Erraza da prozesuaren fisika ezagutzen baduzu. Zientzialari askok dagoeneko garatu dizkigute Newton, Brenoul, Navier Stokes eta beste Stangel, Iparrorratza eta Rabinovich-en izena duten oinarrizko lege fisikoak.

Urratsera 2. Hautatu emaitzazko sisteman entseguen bidez lor daitezkeen modelatze-objektuaren koefiziente eta ezaugarri enpirikoen multzoa.

Urratsera 3. Probatu objektua eta egokitu eredua eskala osoko esperimentuen emaitzetan oinarrituta, errealitatearekin bat egin dezan, behar den xehetasun-mailarekin.

Ikusten duzunez, sinplea da, bi hiru besterik ez.

Ezarpen praktikoaren adibidea

Hegazkin bateko aire girotuko sistema (ACS) presioa mantentzeko sistema automatiko batera konektatuta dago. Hegazkineko presioa kanpoko presioa baino handiagoa izan behar da beti, eta presio-aldaketaren abiadura pilotuek eta bidaiariek sudurretik eta belarrietatik odolustu ez dezaten izan behar du. Hori dela eta, airearen sarrera eta irteera kontrolatzeko sistema garrantzitsua da segurtasunerako, eta bere garapenerako proba-sistema garestiak jartzen dira. Tenperaturak eta presioak sortzen dituzte hegaldiaren altueran, eta aireratze- eta lurreratzea-baldintzak erreproduzitzen dituzte altitude ezberdinetako aireportuetan. Eta SCVetarako kontrol-sistemak garatzeko eta arazketa-sistemak bere potentzialtasun osoz gora egiten ari da. Zenbat denbora egingo dugu proba-bankua kontrol-sistema egokia lortzeko? Jakina, objektu baten maketa batean kontrol-eredu bat ezartzen badugu, proba-bankuko lan-zikloa nabarmen murriztu daiteke.

Hegazkinen girotze sistema batek beste edozein sistema termikoren bero-trukagailu berdinez osatuta dago. Bateria Afrikan ere bateria da, aire girotua bakarrik. Baina aireratze-pisuaren eta hegazkinen dimentsioen mugak direla eta, bero-trukagailuak ahalik eta trinkoenak eta eraginkorrenak egiten dira, masa txikiago batetik ahalik eta bero gehien transferitzeko. Ondorioz, geometria nahiko bitxi bihurtzen da. Aztertzen ari den kasuan bezala. 1. irudiak plaken bero-trukagailu bat erakusten du, zeinetan plaken artean mintza erabiltzen den bero-transferentzia hobetzeko. Hozgarri beroa eta hotza txandakatzen dira kanaletan, eta fluxuaren norabidea zeharkakoa da. Hozgarri bat aurrealdeko mozketara hornitzen da, bestea alboetara.

SCR kontrolatzeko arazoa konpontzeko, jakin behar dugu zenbat bero transferitzen den medio batetik bestera halako bero-trukagailu batean denbora unitateko. Guk erregulatzen dugun tenperatura-aldaketaren abiadura horren araberakoa da.

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz
1. irudia. Hegazkinaren bero-trukagailu baten eskema.

Modelatzeko arazoak. Parte hidraulikoa

Lehen begiratuan, zeregina nahiko erraza da; beharrezkoa da bero-trukagailuen kanaletan zehar masa-fluxua eta kanalen arteko bero-fluxua kalkulatzea.
Kanaleetan hozte-fluxuaren masa-fluxua Bernouli formula erabiliz kalkulatzen da:

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz

non:
Ξ”P - bi punturen arteko presio-diferentzia;
ΞΎ – hozgarriaren marruskadura koefizientea;
L - kanalaren luzera;
d – kanalaren diametro hidraulikoa;
ρ – hozgarriaren dentsitatea;
Ο‰ - hozte-abiadura kanalean.

Forma arbitrarioko kanal baterako, diametro hidraulikoa formula honen bidez kalkulatzen da:

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz

non:
F - fluxu-eremua;
P – kanalaren perimetro bustita.

Marruskadura-koefizientea formula enpirikoen bidez kalkulatzen da eta hozte-fluxuaren abiaduraren eta propietateen araberakoa da. Geometria desberdinetarako, menpekotasun desberdinak lortzen dira, adibidez, hodi leunetan fluxu nahasiaren formula:

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz

non:
Re - Reynolds zenbakia.

Kanal lauetako fluxurako, formula hau erabil daiteke:

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz

Bernoulliren formulatik, abiadura jakin baterako presio-jaitsiera kalkula dezakezu, edo alderantziz, kanaleko hozte-abiadura kalkulatu, presio-jaitsiera jakin batean oinarrituta.

Bero trukea

Hozgarriaren eta hormaren arteko bero-fluxua formula hau erabiliz kalkulatzen da:

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz

non:
Ξ± [W/(m2Γ—deg)] – bero-transferentzia koefizientea;
F – fluxu-eremua.

Hodietako hozte-fluxuaren arazoetarako, nahikoa ikerketa egin da eta kalkulu-metodo asko daude, eta, oro har, dena Ξ± [W/(m2Γ—deg)] bero-transferentzia koefizientearen menpekotasun enpirikoetara dator.

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz

non:
Nu - Nusselt zenbakia,
Ξ» – likidoaren eroankortasun termikoaren koefizientea [W/(mΓ—deg)] d – diametro hidraulikoa (baliokidea).

Nusselt zenbakia (irizpidea) kalkulatzeko, irizpide enpirikoen menpekotasunak erabiltzen dira, adibidez, hodi biribil baten Nusselt zenbakia kalkulatzeko formula hau itxura du:

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz

Hemen dagoeneko Reynolds zenbakia, Prandtl zenbakia hormaren tenperaturan eta likidoaren tenperaturan eta irregulartasun koefizientea ikusten ditugu. (Iturria)

Txapa korrugatudun bero-trukagailuetarako formula antzekoa da ( Iturria ):
Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz

non:
n = 0.73 m = 0.43 fluxu nahasietarako,
a koefizientea 0,065 eta 0.6 artekoa da plaka kopuruaren eta fluxu-erregimenaren arabera.

Kontuan izan dezagun koefiziente hori fluxuko puntu baterako bakarrik kalkulatzen dela. Hurrengo punturako likidoaren tenperatura ezberdina dugu (berotu edo hoztu egin da), hormaren tenperatura ezberdina eta, horren arabera, Reynolds eta Prandtl zenbaki guztiak flotatzen dira.

Une honetan, edozein matematikari esango du ezinezkoa dela koefizientea 10 aldiz aldatzen den sistema bat zehaztasunez kalkulatzea, eta arrazoi izango du.

Edozein ingeniari praktikok esango du bero-trukagailu bakoitza modu ezberdinean fabrikatzen dela eta ezinezkoa dela sistemak kalkulatzea, eta arrazoia izango du gainera.

Zer gertatzen da Ereduetan Oinarritutako Diseinuarekin? Benetan galduta al dago dena?

Toki honetako mendebaldeko software saltzaile aurreratuek superordenagailuak eta 3D kalkulu sistemak salduko dizkizute, "ezin duzu gabe egin". Eta kalkulua egun batean egin behar duzu minutu bateko tenperaturaren banaketa lortzeko.

Argi dago hori ez dela gure aukera; kontrol sistema arazketa egin behar dugu, denbora errealean ez bada, aurreikusten den denboran behintzat.

Konponbidea ausaz

Bero-trukagailu bat fabrikatzen da, proba batzuk egiten dira eta egoera egonkorreko tenperaturaren efizientziaren taula ezartzen da hozte-emari jakinetan. Sinplea, azkarra eta fidagarria, datuak probatik datozelako.

Ikuspegi honen desabantaila objektuaren ezaugarri dinamikorik ez dagoela da. Bai, badakigu egoera egonkorreko bero-fluxua zein izango den, baina ez dakigu zenbat denbora beharko den funtzionamendu-modu batetik bestera aldatzean ezartzeko.

Hori dela eta, beharrezko ezaugarriak kalkulatuta, kontrol-sistema zuzenean konfiguratzen dugu saiakuntzan zehar, hasiera batean saihestu nahiko genukeena.

Ereduetan Oinarritutako Ikuspegia

Bero-trukagailu dinamiko baten eredua sortzeko, beharrezkoa da proba-datuak erabiltzea kalkulu-formula enpirikoetan ziurgabetasunak ezabatzeko: Nusselt zenbakia eta erresistentzia hidraulikoa.

Irtenbidea sinplea da, burutsua dena bezala. Formula enpiriko bat hartu, esperimentuak egiten ditugu eta a koefizientearen balioa zehazten dugu, horrela formulako ziurgabetasuna ezabatuz.

Bero-transferentzia-koefizientearen balio jakin bat izan bezain laster, gainerako parametro guztiak kontserbazioaren oinarrizko lege fisikoek zehazten dituzte. Tenperatura-diferentziak eta bero-transferentzia-koefizienteak denbora-unitateko kanalera transferitutako energia-kopurua zehazten dute.

Energia-fluxua ezagututa, posible da kanal hidraulikoko hozgarriaren energia-masaren eta momentuaren kontserbazioaren ekuazioak ebaztea. Adibidez hau:

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz
Gure kasuan, hormaren eta hozgarriaren arteko bero-fluxua - Qwall - zalantzazkoa izaten jarraitzen du. Xehetasun gehiago ikus ditzakezu Hemen…

Eta kanal hormaren tenperatura deribatuaren ekuazioa ere:

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz
non:
Ξ”Qwall – kanalaren hormara sarrerako eta irteerako fluxuaren arteko aldea;
M kanalaren hormaren masa da;
Cpc – horma-materialaren bero-ahalmena.

Ereduaren zehaztasuna

Goian esan bezala, bero-trukagailu batean plakaren gainazalean tenperatura-banaketa dugu. Egoera egonkorreko balio baterako, plaken batez bestekoa hartu eta erabil dezakezu, bero-trukagailu osoa puntu kontzentratu gisa irudikatuz, zeinetan, tenperatura-diferentzia batean, bero-trukagailuaren gainazal osoan zehar transferitzen den. Baina erregimen iragankorretan, baliteke hurbilketa hori ez funtzionatzea. Beste muturra ehunka mila puntu egin eta Super Ordenagailua kargatzea da, hori ere ez zaigu egokia, zeregina kontrol sistema denbora errealean konfiguratzea baita, edo hobeto esanda, azkarrago.

Galdera sortzen da, zenbat ataletan banatu behar da bero-trukagailua kalkuluaren zehaztasun eta abiadura onargarria lortzeko?

Beti bezala, kasualitatez amina-bero-trukagailu baten modelo bat eskuartean izan nuen. Bero-trukagailua hodi bat da, hodietan berogailu bat isurtzen da eta poltsen artean berotutako bitarteko bat da. Arazoa sinplifikatzeko, bero-trukagailuaren hodi osoa hodi baliokide gisa irudika daiteke, eta hodia bera kalkulu-zelula diskretuen multzo gisa irudika daiteke, eta horietako bakoitzean bero-transferentziaren eredu puntual bat kalkulatzen da. Zelula bakarreko eredu baten diagrama 2. Irudian ageri da. Aire beroaren kanala eta aire hotzaren kanala horma baten bidez konektatzen dira, eta horrek kanalen arteko bero-fluxuaren transferentzia bermatzen du.

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz
2. Irudia. Bero-trukagailuaren zelula-eredua.

Bero-trukagailu tubular modeloa konfiguratzeko erraza da. Parametro bakarra alda dezakezu: hodiaren luzeran atal kopurua eta partizio desberdinetarako kalkulu-emaitzak begiratu. Kalkula ditzagun hainbat aukera, luzeran 5 puntutan (3. irud.) eta luzeran 100 punturaino (4. irudian) zatitzen hasita.

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz
3. Irudia. Kalkulatutako 5 punturen tenperatura-banaketa geldikoa.

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz
4. Irudia. Kalkulatutako 100 punturen tenperatura-banaketa geldikoa.

Kalkuluen ondorioz, egoera egonkorreko tenperatura 100 puntutan banatzen denean 67,7 gradukoa da. Eta kalkulatutako 5 puntutan banatuta, tenperatura 72 gradu C-koa da.

Era berean, leihoaren behealdean denbora errealeko kalkulu-abiadura bistaratzen da.
Ikus dezagun nola aldatzen diren egoera egonkorreko tenperatura eta kalkulu-abiadura kalkulu-puntu kopuruaren arabera. Lortutako emaitzaren zehaztasuna ebaluatzeko erabil daiteke kalkulu-gelaxka-kopuru ezberdinekin egindako kalkuluetan egonkorreko tenperaturen aldea.

1. taula. Tenperaturaren eta kalkulu-abiaduraren menpekotasuna bero-trukagailuaren luzeran dagoen kalkulu-puntu kopuruaren arabera.

Kalkulu-puntu kopurua Tenperatura egonkorra Kalkulu-abiadura
5 72,66 426
10 70.19 194
25 68.56 124
50 67.99 66
100 67.8 32

Taula hau aztertuta, ondorio hauek atera ditzakegu:

  • Kalkulu-abiadura bero-trukagailuaren ereduko kalkulu-puntu kopuruaren proportzioan jaisten da.
  • Kalkuluen zehaztasunaren aldaketa esponentzialki gertatzen da. Puntu kopurua handitzen den heinean, geroko gehikuntza bakoitzean fintasuna gutxitzen da.

Fluxu gurutzatua duen hozgarria duen plaka-bero-trukagailu baten kasuan, 1. irudian bezala, oinarrizko kalkulu-zeluletatik eredu baliokide bat sortzea apur bat zailagoa da. Zelulak gurutzatutako fluxuak antolatzeko moduan lotu behar ditugu. 4 gelaxketarako, zirkuitua 5. irudian ikusten den bezala izango da.

Hozte-fluxua adar bero eta hotzetan zehar bi kanaletan banatzen da, kanalak egitura termikoen bidez konektatzen dira, kanaletik igarotzean hozgarriak kanal ezberdinekin beroa trukatzen duelarik. Fluxu gurutzatua simulatuz, hozte beroa ezkerretik eskuinera (ikus 5. irudia) kanal bakoitzean isurtzen du, sekuentzialki beroa trukatuz hozgarri hotzaren kanalekin, behetik gora doana (ikus 5. irudia). Punturik beroena goiko ezkerreko izkinan dago, hozte beroak kanal hotzaren lehendik berotutako hozgarriarekin beroa trukatzen baitu. Eta hotzena beheko eskuinaldean dago, non hozgarri hotzak beroa trukatzen duen hozte beroarekin, lehen atalean jada hoztu dena.

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz
5. Irudia. 4 konputazio-zelularen fluxu gurutzatuaren eredua.

Plaken bero-trukagailuaren eredu honek ez du kontuan hartzen zelulen arteko bero-transferentzia eroankortasun termikoaren ondorioz eta ez du kontuan hartzen hozgarriaren nahasketa, kanal bakoitza isolatuta baitago.

Baina gure kasuan, azken mugak ez du zehaztasuna murrizten, bero-trukagailuaren diseinuan mintz korrugatuak fluxua hozgarrian zehar isolatutako kanal askotan banatzen baitu (ikus 1. irudia). Ikus dezagun zer gertatzen den kalkuluaren zehaztasunarekin plaken bero-trukagailu bat modelatzen denean kalkulu-zelula kopurua handitzen den heinean.

Zehaztasuna aztertzeko, bero-trukagailua diseinu-zeluletan banatzeko bi aukera erabiltzen ditugu:

  1. Zelula karratu bakoitzak bi elementu hidrauliko (hotza eta beroa) eta termiko bat ditu. (ikus 5. irudia)
  2. Zelula karratu bakoitzak sei elementu hidrauliko (hiru atal emari bero eta hotzetan) eta hiru elementu termiko ditu.

Azken kasu honetan, bi konexio mota erabiltzen ditugu:

  • fluxu hotzaren eta beroaren kontrako fluxua;
  • fluxu hotzaren eta beroaren fluxu paraleloa.

Kontrako fluxu batek eraginkortasuna areagotzen du fluxu gurutzatuaren aldean, eta kontrako fluxuak murrizten du. Zelula-kopuru handiarekin, fluxuaren batez bestekoa gertatzen da eta dena benetako gurutze-fluxura hurbiltzen da (ikus 6. irudia).

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz
6. Irudia. Lau gelaxka eta 3 elementuko fluxu gurutzatuaren eredua.

7. Irudiak bero-trukagailuan egonkorreko tenperatura-banaketaren emaitzak erakusten ditu airea 150 Β°C-ko tenperaturarekin hornitzen denean lerro beroan zehar, eta 21 Β°C-ko lerro hotzean, eredua banatzeko hainbat aukeretarako. Gelaxkako koloreak eta zenbakiek kalkulu-gelaxkako hormaren batez besteko tenperatura islatzen dute.

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz
7. Irudia. Diseinu-eskema desberdinetarako egoera egonkorreko tenperaturak.

2. taulak bero-trukagailuaren ondoren berotutako airearen egoera egonkorreko tenperatura erakusten du, bero-trukagailuaren eredua zeluletan zatitzearen arabera.

2. taula. Tenperaturaren menpekotasuna bero-trukagailuaren diseinuko zelula kopuruarekin.

Ereduaren dimentsioa Tenperatura egonkorra
Elementu 1 gelaxka bakoitzeko
Tenperatura egonkorra
3 elementu gelaxka bakoitzeko
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

Ereduan kalkulu-gelaxken kopurua handitzen den heinean, egoera egonkorreko azken tenperatura handitzen da. Partizio desberdinetarako egoera egonkorreko tenperaturaren arteko aldea kalkuluaren zehaztasunaren adierazle gisa har daiteke. Ikusten denez, kalkulu-zelulen kopurua handituz, tenperaturak mugara jotzen du, eta zehaztasunaren igoera ez dela kalkulu-puntu kopuruarekin proportzionala.

Galdera sortzen da: nolako ereduaren zehaztasuna behar dugu?

Galdera honen erantzuna gure ereduaren helburuaren araberakoa da. Artikulu hau ereduetan oinarritutako diseinuari buruzkoa denez, eredu bat sortzen dugu kontrol sistema konfiguratzeko. Horrek esan nahi du ereduaren zehaztasuna sisteman erabiltzen diren sentsoreen zehaztasunaren parekoa izan behar dela.

Gure kasuan, tenperatura termopare batek neurtzen du, zeinaren zehaztasuna Β±2.5Β°C-koa baita. Kontrol-sistema bat ezartzeko zehaztasun handiagoak ez du ezertarako balio; gure benetako kontrol-sistemak "ez du ikusiko" besterik ez. Beraz, partizio kopuru infinitu baterako tenperatura mugatzailea 70 Β°C dela suposatzen badugu, orduan 67.5 Β°C baino gehiago ematen digun eredua nahikoa zehatza izango da. Kalkulu-gelaxka batean 3 puntu dituzten modelo guztiak eta gelaxka batean puntu bat duten 5x5 baino handiagoak diren modeloak. (2. taulan berdez nabarmenduta)

Funtzionamendu-modu dinamikoak

Erregimen dinamikoa ebaluatzeko, tenperatura-aldaketaren prozesua ebaluatuko dugu bero-trukagailuaren hormaren punturik beroenetan eta hotzenetan, diseinu-eskemen aldaera desberdinetarako. (ikus 8. irudia)

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz
8. Irudia Bero-trukagailua berotzea. 2x2 eta 10x10 neurriko modeloak.

Ikusten denez, trantsizio-prozesuaren denbora eta bere izaera ia independenteak dira kalkulu-zelula-kopurutik, eta berotutako metalaren masak soilik zehazten dituela.

Horrela, ondorioztatzen dugu bero-trukagailuaren modelizazio bidezko 20 eta 150 Β°C bitarteko moduetan, SCR kontrol-sistemak eskatzen duen zehaztasunarekin, 10-20 inguru diseinu-puntu nahikoak direla.

Esperimentuan oinarritutako eredu dinamiko bat ezartzea

Eredu matematiko bat edukita, baita bero-trukagailua purgatzeko datu esperimentalak ere, zuzenketa sinple bat egitea besterik ez zaigu falta, hots, ereduan intentsifikazio-faktore bat sartzea, kalkulua emaitza esperimentalekin bat egin dezan.

Gainera, eredu grafikoa sortzeko ingurunea erabiliz, hori automatikoki egingo dugu. 9. irudiak bero-transferentziaren intentsifikazio-koefizienteak hautatzeko algoritmo bat erakusten du. Esperimentutik lortutako datuak sarrerara ematen dira, bero-trukagailuaren eredua konektatzen da eta modu bakoitzerako beharrezko koefizienteak lortzen dira irteeran.

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz
9. Irudia. Emaitza esperimentaletan oinarrituta intentsifikazio-koefizientea hautatzeko algoritmoa.

Horrela, Nusselt zenbaki baterako koefiziente bera zehazten dugu eta kalkulu-formuletan ziurgabetasuna ezabatzen dugu. Eragiketa-modu eta tenperatura desberdinetarako, zuzenketa-faktoreen balioak alda daitezke, baina antzeko funtzionamendu-moduetarako (funtzionamendu normala) oso hurbilak izaten dira. Adibidez, hainbat modutarako bero-trukagailu jakin baterako koefizientea 0.492 eta 0.655 bitartekoa da.

0.6ko koefizientea aplikatzen badugu, aztergai ditugun funtzionamendu-moduetan kalkulu-errorea termopare errorea baino txikiagoa izango da, beraz, kontrol-sistemarako, bero-trukagailuaren eredu matematikoa eredu errealarekin guztiz egokia izango da.

Bero-trukagailuaren eredua ezartzearen emaitzak

Bero transferentziaren kalitatea ebaluatzeko, ezaugarri berezi bat erabiltzen da - eraginkortasuna:

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz
non:
EFFberoa - bero-trukagailuaren eraginkortasuna hozgarri berorako;
Tmendiakin – bero-trukagailuaren sarrerako tenperatura hozte beroaren fluxu-bidean zehar;
Tmendiakout – bero-trukagailuaren irteerako tenperatura hozte beroaren fluxu-bidean zehar;
Tegongelain – bero-trukagailuaren sarrerako tenperatura hozgarri hotzaren fluxu-bidean zehar.

3. taulan bero-trukagailuaren ereduaren efizientzia esperimentalarekiko desbideratzea erakusten da linea bero eta hotzean zehar hainbat emari-abiaduratan.

3. Taula. Bero transferentziaren eraginkortasuna kalkulatzean erroreak %-tan
Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz

Gure kasuan, aukeratutako koefizientea gure intereseko eragiketa-modu guztietan erabil daiteke. Emari baxuetan, errorea handiagoa den tokietan, behar den zehaztasuna lortzen ez bada, intentsifikazio-faktore aldakorra erabil dezakegu, egungo emariaren araberakoa izango dena.

Esate baterako, 10. irudian, intentsifikazio-koefizientea kanal-zeluletako korronte-fluxuaren araberako formula jakin bat erabiliz kalkulatzen da.

Ereduetan oinarritutako diseinua. Eredu fidagarri bat sortzea hegazkinen bero-trukagailu baten adibidea erabiliz
10. Irudia. Bero-transferentziaren hobekuntza-koefiziente aldakorra.

Findings

  • Lege fisikoen ezagutzak objektu baten eredu dinamikoak sortzeko aukera ematen du ereduetan oinarritutako diseinurako.
  • Eredua probako datuetan oinarrituta egiaztatu eta sintonizatu behar da.
  • Ereduen garapen-tresnek garatzaileari eredua pertsonalizatzeko aukera eman behar diote objektuaren probaren emaitzen arabera.
  • Erabili ereduetan oinarritutako ikuspegi egokia eta pozik egongo zara!

Hobaria irakurtzen amaitu dutenentzat. SCR sistemaren modelo birtual baten funtzionamenduaren bideoa.

Erregistratutako erabiltzaileek soilik parte hartu dezakete inkestan. Hasi saioa, mesedez.

Zertaz hitz egin behar dut hurrengoan?

  • 76,2%Nola frogatu ereduko programa hardwareko programarekin bat datorrela.16

  • 23,8%Nola erabili superordenagailuen konputazioa ereduetan oinarritutako diseinurako.5

Erabiltzaile batek bozkatu du. Erabiltzaile 21 abstenitu egin zen.

Iturria: www.habr.com

Gehitu iruzkin berria