"ആനയുടെ കൂട്ടിൽ "എരുമ" എന്ന ലിഖിതം നിങ്ങൾ വായിച്ചാൽ, നിങ്ങളുടെ കണ്ണുകളെ വിശ്വസിക്കരുത്." കോസ്മ പ്രൂത്കോവ്

മുമ്പത്തേതിൽ മോഡൽ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള രൂപകൽപ്പനയെക്കുറിച്ചുള്ള ലേഖനം എന്തുകൊണ്ടാണ് ഒരു ഒബ്‌ജക്റ്റ് മോഡൽ ആവശ്യമെന്ന് അത് കാണിച്ചു, ഈ ഒബ്‌ജക്റ്റ് മോഡലില്ലാതെ ഒരാൾക്ക് മോഡൽ അധിഷ്‌ഠിത രൂപകൽപ്പനയെ ഒരു മാർക്കറ്റിംഗ് ഹിമപാതമായി മാത്രമേ സംസാരിക്കാൻ കഴിയൂ എന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടു, അർത്ഥശൂന്യവും കരുണയില്ലാത്തതുമാണ്. എന്നാൽ ഒരു വസ്തുവിന്റെ മാതൃക ദൃശ്യമാകുമ്പോൾ, കഴിവുള്ള എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് എല്ലായ്പ്പോഴും ന്യായമായ ഒരു ചോദ്യമുണ്ട്: വസ്തുവിന്റെ ഗണിതശാസ്ത്ര മാതൃക യഥാർത്ഥ വസ്തുവുമായി യോജിക്കുന്നു എന്നതിന് എന്ത് തെളിവാണ്.

ഈ ചോദ്യത്തിനുള്ള ഉത്തരം ഒരു ഉദാഹരണത്തിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു ഇലക്ട്രിക് ഡ്രൈവുകളുടെ മോഡൽ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള രൂപകൽപ്പനയെക്കുറിച്ചുള്ള ലേഖനം. ഈ ലേഖനത്തിൽ ഞങ്ങൾ എയർക്രാഫ്റ്റ് എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾക്കായി ഒരു മാതൃക സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ഉദാഹരണം നോക്കും, ഒരു പൊതു സ്വഭാവത്തിന്റെ ചില സൈദ്ധാന്തിക പരിഗണനകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രാക്ടീസ് നേർപ്പിക്കുക.

വസ്തുവിന്റെ വിശ്വസനീയമായ മാതൃക സൃഷ്ടിക്കുന്നു. സിദ്ധാന്തം

കാലതാമസം വരുത്താതിരിക്കാൻ, മോഡൽ അധിഷ്‌ഠിത രൂപകൽപ്പനയ്‌ക്കായി ഒരു മോഡൽ സൃഷ്‌ടിക്കുന്നതിനുള്ള അൽഗോരിതത്തെക്കുറിച്ച് ഞാൻ ഉടൻ തന്നെ നിങ്ങളോട് പറയും. ഇതിന് മൂന്ന് ലളിതമായ ഘട്ടങ്ങൾ മാത്രമേ എടുക്കൂ:

ക്സനുമ്ക്സ ഘട്ടം. മോഡൽ ചെയ്ത സിസ്റ്റത്തിന്റെ ചലനാത്മക സ്വഭാവം വിവരിക്കുന്ന ബീജഗണിത-വ്യത്യസ്ത സമവാക്യങ്ങളുടെ ഒരു സിസ്റ്റം വികസിപ്പിക്കുക. പ്രക്രിയയുടെ ഭൗതികശാസ്ത്രം നിങ്ങൾക്ക് അറിയാമെങ്കിൽ ഇത് ലളിതമാണ്. ന്യൂട്ടൺ, ബ്രെനോൾ, നേവിയർ സ്റ്റോക്സ്, മറ്റ് സ്റ്റാംഗൽസ്, കോമ്പസ്, റാബിനോവിച്ച് എന്നിവരുടെ പേരിലുള്ള അടിസ്ഥാന ഭൗതിക നിയമങ്ങൾ പല ശാസ്ത്രജ്ഞരും ഇതിനകം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.

ക്സനുമ്ക്സ ഘട്ടം. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സിസ്റ്റത്തിൽ ടെസ്റ്റുകളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന മോഡലിംഗ് ഒബ്‌ജക്റ്റിന്റെ ഒരു കൂട്ടം അനുഭവ ഗുണകങ്ങളും സവിശേഷതകളും തിരഞ്ഞെടുക്കുക.

ക്സനുമ്ക്സ ഘട്ടം. ഒബ്‌ജക്‌റ്റ് പരിശോധിച്ച് പൂർണ്ണ തോതിലുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി മോഡൽ ക്രമീകരിക്കുക, അങ്ങനെ അത് യാഥാർത്ഥ്യവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, ആവശ്യമായ വിശദാംശങ്ങളോടെ.

നിങ്ങൾക്ക് കാണാനാകുന്നതുപോലെ, ഇത് ലളിതമാണ്, വെറും രണ്ട് മൂന്ന്.

പ്രായോഗിക നടപ്പാക്കലിന്റെ ഉദാഹരണം

ഒരു വിമാനത്തിലെ എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് സിസ്റ്റം (ACS) ഒരു ഓട്ടോമാറ്റിക് പ്രഷർ മെയിന്റനൻസ് സിസ്റ്റവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. വിമാനത്തിലെ മർദ്ദം എല്ലായ്പ്പോഴും ബാഹ്യ സമ്മർദ്ദത്തേക്കാൾ കൂടുതലായിരിക്കണം, കൂടാതെ മർദ്ദം മാറുന്നതിന്റെ നിരക്ക് പൈലറ്റുമാർക്കും യാത്രക്കാർക്കും മൂക്കിൽ നിന്നും ചെവിയിൽ നിന്നും രക്തം വരാത്ത തരത്തിലായിരിക്കണം. അതിനാൽ, എയർ ഇൻലെറ്റ്, ഔട്ട്ലെറ്റ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം സുരക്ഷയ്ക്ക് പ്രധാനമാണ്, അതിന്റെ വികസനത്തിനായി വിലയേറിയ ടെസ്റ്റിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾ നിലത്ത് സ്ഥാപിക്കുന്നു. അവ ഫ്ലൈറ്റ് ഉയരത്തിൽ താപനിലയും മർദ്ദവും സൃഷ്ടിക്കുന്നു, കൂടാതെ വ്യത്യസ്ത ഉയരങ്ങളിലുള്ള എയർഫീൽഡുകളിൽ ടേക്ക് ഓഫ്, ലാൻഡിംഗ് അവസ്ഥകൾ പുനർനിർമ്മിക്കുന്നു. എസ്‌സി‌വികൾക്കായുള്ള നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും ഡീബഗ്ഗുചെയ്യുന്നതിനുമുള്ള പ്രശ്നം അതിന്റെ പൂർണ്ണ ശേഷിയിലേക്ക് ഉയരുകയാണ്. തൃപ്തികരമായ ഒരു നിയന്ത്രണ സംവിധാനം ലഭിക്കാൻ ഞങ്ങൾ എത്രത്തോളം ടെസ്റ്റ് ബെഞ്ച് പ്രവർത്തിപ്പിക്കും? വ്യക്തമായും, ഒരു വസ്തുവിന്റെ മാതൃകയിൽ ഞങ്ങൾ ഒരു നിയന്ത്രണ മോഡൽ സജ്ജമാക്കുകയാണെങ്കിൽ, ടെസ്റ്റ് ബെഞ്ചിലെ ജോലിയുടെ ചക്രം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും.

ഒരു എയർക്രാഫ്റ്റ് എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൽ മറ്റേതൊരു താപ സംവിധാനത്തിനും സമാനമായ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ബാറ്ററി ആഫ്രിക്കയിലും ഒരു ബാറ്ററിയാണ്, ഒരു എയർ കണ്ടീഷണർ മാത്രം. എന്നാൽ വിമാനത്തിന്റെ ടേക്ക്-ഓഫ് ഭാരത്തിലും അളവുകളിലും ഉള്ള പരിമിതികൾ കാരണം, ഒരു ചെറിയ പിണ്ഡത്തിൽ നിന്ന് കഴിയുന്നത്ര താപം കൈമാറുന്നതിനായി ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ ഒതുക്കമുള്ളതും കഴിയുന്നത്ര കാര്യക്ഷമവുമാണ്. തൽഫലമായി, ജ്യാമിതി തികച്ചും വിചിത്രമായിത്തീരുന്നു. പരിഗണനയിലുള്ള കേസിൽ പോലെ. താപ കൈമാറ്റം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽ ഒരു മെംബ്രൺ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു പ്ലേറ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ ചിത്രം 1 കാണിക്കുന്നു. ചാനലുകളിൽ ചൂടുള്ളതും തണുത്തതുമായ കൂളന്റ് മാറിമാറി വരുന്നു, ഒഴുക്കിന്റെ ദിശ തിരശ്ചീനമാണ്. ഒരു കൂളന്റ് ഫ്രണ്ട് കട്ടിലേക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്നു, മറ്റൊന്ന് - വശത്തേക്ക്.

എസ്‌സി‌ആർ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിന്, ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തിന് അത്തരമൊരു ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിൽ ഒരു മാധ്യമത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് എത്ര താപം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നുവെന്ന് നാം അറിയേണ്ടതുണ്ട്. ഞങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കുന്ന താപനില മാറ്റത്തിന്റെ നിരക്ക് ഇതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചിത്രം 1. ഒരു എയർക്രാഫ്റ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ ഡയഗ്രം.

മോഡലിംഗ് പ്രശ്നങ്ങൾ. ഹൈഡ്രോളിക് ഭാഗം

ഒറ്റനോട്ടത്തിൽ, ചുമതല വളരെ ലളിതമാണ്; ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ ചാനലുകളിലൂടെയുള്ള പിണ്ഡത്തിന്റെ ഒഴുക്കും ചാനലുകൾക്കിടയിലുള്ള താപ പ്രവാഹവും കണക്കാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.
ചാനലുകളിലെ ശീതീകരണത്തിന്റെ മാസ് ഫ്ലോ റേറ്റ് ബെർണൂലി ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു:

എവിടെ:
ΔP - രണ്ട് പോയിന്റുകൾ തമ്മിലുള്ള സമ്മർദ്ദ വ്യത്യാസം;
ξ - ശീതീകരണ ഘർഷണ ഗുണകം;
എൽ - ചാനൽ ദൈർഘ്യം;
d - ചാനലിന്റെ ഹൈഡ്രോളിക് വ്യാസം;
ρ - ശീതീകരണ സാന്ദ്രത;
ω - ചാനലിലെ ശീതീകരണ പ്രവേഗം.

ഏകപക്ഷീയമായ ആകൃതിയിലുള്ള ഒരു ചാനലിനായി, ഹൈഡ്രോളിക് വ്യാസം ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു:

എവിടെ:
എഫ് - ഫ്ലോ ഏരിയ;
പി - ചാനലിന്റെ നനഞ്ഞ ചുറ്റളവ്.

ഘർഷണ ഗുണകം അനുഭവ സൂത്രവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു, ഇത് ശീതീകരണത്തിന്റെ ഒഴുക്കിന്റെ വേഗതയെയും ഗുണങ്ങളെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത ജ്യാമിതികൾക്കായി, വ്യത്യസ്ത ആശ്രിതത്വങ്ങൾ ലഭിക്കും, ഉദാഹരണത്തിന്, മിനുസമാർന്ന പൈപ്പുകളിൽ പ്രക്ഷുബ്ധമായ ഒഴുക്കിനുള്ള ഫോർമുല:

എവിടെ:
വീണ്ടും - റെയ്നോൾഡ്സ് നമ്പർ.

ഫ്ലാറ്റ് ചാനലുകളിലെ ഒഴുക്കിനായി, ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിക്കാം:

ബെർണൂലിയുടെ ഫോർമുലയിൽ നിന്ന്, നൽകിയിരിക്കുന്ന വേഗതയ്‌ക്ക് മർദ്ദം കുറയുന്നത് നിങ്ങൾക്ക് കണക്കാക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ തിരിച്ചും, നൽകിയിരിക്കുന്ന പ്രഷർ ഡ്രോപ്പ് അടിസ്ഥാനമാക്കി ചാനലിലെ ശീതീകരണ വേഗത കണക്കാക്കാം.

താപ വിനിമയം

ശീതീകരണത്തിനും മതിലിനുമിടയിലുള്ള താപ പ്രവാഹം ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു:

എവിടെ:
α [W/(m2×deg)] - താപ കൈമാറ്റ ഗുണകം;
എഫ് - ഫ്ലോ ഏരിയ.

പൈപ്പുകളിലെ ശീതീകരണ പ്രവാഹത്തിന്റെ പ്രശ്നങ്ങൾക്ക്, മതിയായ ഗവേഷണം നടത്തി, നിരവധി കണക്കുകൂട്ടൽ രീതികളുണ്ട്, ചട്ടം പോലെ, എല്ലാം ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യന്റ് α [W/(m2×deg)] എന്നതിന്റെ അനുഭവപരമായ ആശ്രിതത്വത്തിലേക്ക് വരുന്നു.

എവിടെ:
നു - നുസെൽറ്റ് നമ്പർ,
λ - ദ്രാവകത്തിന്റെ താപ ചാലകത ഗുണകം [W/(m×deg)] d - ഹൈഡ്രോളിക് (തത്തുല്യം) വ്യാസം.

നുസെൽറ്റ് നമ്പർ (മാനദണ്ഡം) കണക്കാക്കാൻ, അനുഭവപരമായ മാനദണ്ഡ ആശ്രിതത്വങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു റൗണ്ട് പൈപ്പിന്റെ നസെൽറ്റ് നമ്പർ കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള സൂത്രവാക്യം ഇതുപോലെ കാണപ്പെടുന്നു:

ഇവിടെ നമ്മൾ ഇതിനകം റെയ്നോൾഡ് നമ്പർ, മതിൽ താപനിലയിലും ദ്രാവക താപനിലയിലും ഉള്ള Prandtl നമ്പർ, അസമത്വ ഗുണകം എന്നിവ കാണുന്നു. (ഉറവിടം)

കോറഗേറ്റഡ് പ്ലേറ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾക്ക് ഫോർമുല സമാനമാണ് ( ഉറവിടം ):

എവിടെ:
പ്രക്ഷുബ്ധമായ ഒഴുക്കിന് n = 0.73 m =0.43,
കോഫിഫിഷ്യന്റ് a - പ്ലേറ്റുകളുടെ എണ്ണത്തെയും ഫ്ലോ ഭരണകൂടത്തെയും ആശ്രയിച്ച് 0,065 മുതൽ 0.6 വരെ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു.

ഈ കോഫിഫിഷ്യന്റ് ഫ്ലോയിലെ ഒരു പോയിന്റിന് മാത്രമേ കണക്കാക്കൂ എന്ന് നമുക്ക് കണക്കിലെടുക്കാം. അടുത്ത പോയിന്റിനായി നമുക്ക് ദ്രാവകത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത താപനിലയുണ്ട് (അത് ചൂടാക്കുകയോ തണുപ്പിക്കുകയോ ചെയ്തു), മതിലിന്റെ വ്യത്യസ്ത താപനിലയും അതനുസരിച്ച്, എല്ലാ റെയ്നോൾഡ് നമ്പറുകളും പ്രാൻഡൽ നമ്പറുകളും ഫ്ലോട്ട് ചെയ്യുന്നു.

ഈ ഘട്ടത്തിൽ, ഏതെങ്കിലും ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞൻ പറയും, അതിൽ ഗുണകം 10 തവണ മാറുന്ന ഒരു സിസ്റ്റം കൃത്യമായി കണക്കുകൂട്ടുന്നത് അസാധ്യമാണ്, അവൻ ശരിയാകും.

ഓരോ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറും വ്യത്യസ്തമായി നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നും സിസ്റ്റങ്ങൾ കണക്കാക്കുന്നത് അസാധ്യമാണെന്നും ഏതൊരു പ്രായോഗിക എഞ്ചിനീയറും പറയും, അവനും ശരിയാകും.

മോഡൽ അധിഷ്‌ഠിത രൂപകൽപ്പനയെക്കുറിച്ച്? എല്ലാം ശരിക്കും നഷ്ടപ്പെട്ടോ?

ഈ സ്ഥലത്ത് പാശ്ചാത്യ സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറിന്റെ നൂതന വിൽപ്പനക്കാർ നിങ്ങൾക്ക് സൂപ്പർ കമ്പ്യൂട്ടറുകളും 3D കണക്കുകൂട്ടൽ സംവിധാനങ്ങളും വിൽക്കും, "ഇത് കൂടാതെ നിങ്ങൾക്ക് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല." 1 മിനിറ്റിനുള്ളിൽ താപനില വിതരണം ലഭിക്കുന്നതിന് നിങ്ങൾ ഒരു ദിവസത്തേക്ക് കണക്കുകൂട്ടൽ നടത്തേണ്ടതുണ്ട്.

ഇത് ഞങ്ങളുടെ ഓപ്‌ഷനല്ലെന്ന് വ്യക്തമാണ്; തത്സമയമല്ലെങ്കിൽ, ഏറ്റവും ചുരുങ്ങിയ സമയത്തെങ്കിലും ഞങ്ങൾ നിയന്ത്രണ സംവിധാനം ഡീബഗ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.

ക്രമരഹിതമായ പരിഹാരം

ഒരു ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നു, ടെസ്റ്റുകളുടെ ഒരു പരമ്പര നടത്തുന്നു, കൂടാതെ നിശ്ചിത ശീതീകരണ പ്രവാഹ നിരക്കിൽ സ്ഥിരമായ താപനിലയുടെ കാര്യക്ഷമതയുടെ ഒരു പട്ടിക സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ലളിതവും വേഗതയേറിയതും വിശ്വസനീയവുമാണ് കാരണം ഡാറ്റ പരിശോധനയിൽ നിന്നാണ്.

ഈ സമീപനത്തിന്റെ പോരായ്മ വസ്തുവിന്റെ ചലനാത്മക സ്വഭാവങ്ങളൊന്നുമില്ല എന്നതാണ്. അതെ, സ്ഥിരമായ താപ പ്രവാഹം എന്തായിരിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾക്കറിയാം, എന്നാൽ ഒരു ഓപ്പറേറ്റിംഗ് മോഡിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് മാറുമ്പോൾ അത് സ്ഥാപിക്കാൻ എത്ര സമയമെടുക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾക്ക് അറിയില്ല.

അതിനാൽ, ആവശ്യമായ സവിശേഷതകൾ കണക്കാക്കിയ ശേഷം, പരിശോധനയ്ക്കിടെ ഞങ്ങൾ നിയന്ത്രണ സംവിധാനം നേരിട്ട് ക്രമീകരിക്കുന്നു, അത് ഞങ്ങൾ ആദ്യം ഒഴിവാക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു.

മോഡൽ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സമീപനം

ഒരു ഡൈനാമിക് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ ഒരു മാതൃക സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന്, അനുഭവപരമായ കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യങ്ങളിലെ അനിശ്ചിതത്വങ്ങൾ ഇല്ലാതാക്കാൻ ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റ ഉപയോഗിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ് - നസെൽറ്റ് നമ്പറും ഹൈഡ്രോളിക് പ്രതിരോധവും.

സമർത്ഥമായ എല്ലാം പോലെ പരിഹാരം ലളിതമാണ്. ഞങ്ങൾ ഒരു അനുഭവ സൂത്രവാക്യം എടുക്കുകയും പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുകയും ഗുണകം a യുടെ മൂല്യം നിർണ്ണയിക്കുകയും അതുവഴി ഫോർമുലയിലെ അനിശ്ചിതത്വം ഇല്ലാതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

നമുക്ക് ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യന്റിന്റെ ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യം ലഭിക്കുമ്പോൾ, മറ്റെല്ലാ പാരാമീറ്ററുകളും സംരക്ഷണത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ഭൗതിക നിയമങ്ങളാൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു. താപനില വ്യത്യാസവും താപ ട്രാൻസ്ഫർ കോഫിഫിഷ്യന്റും ഒരു യൂണിറ്റ് സമയത്തിന് ചാനലിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഊർജ്ജത്തിന്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

ഊർജ്ജ പ്രവാഹം അറിയുന്നതിലൂടെ, ഹൈഡ്രോളിക് ചാനലിലെ ശീതീകരണത്തിനായുള്ള ഊർജ്ജ പിണ്ഡത്തിന്റെയും ആവേഗത്തിന്റെയും സംരക്ഷണത്തിന്റെ സമവാക്യങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ സാധിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന് ഇത്:

ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, മതിലിനും ശീതീകരണത്തിനും ഇടയിലുള്ള താപ പ്രവാഹം - ക്വാൾ - അനിശ്ചിതത്വത്തിലാണ്. നിങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ വിശദാംശങ്ങൾ കാണാൻ കഴിയും ഇവിടെ…

ചാനൽ മതിലിനുള്ള താപനില ഡെറിവേറ്റീവ് സമവാക്യവും:

എവിടെ:
ΔQwall - ചാനൽ മതിലിലേക്കുള്ള ഇൻകമിംഗ്, ഔട്ട്ഗോയിംഗ് ഫ്ലോ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം;
M എന്നത് ചാനൽ മതിലിന്റെ പിണ്ഡമാണ്;
Cpc - മതിൽ മെറ്റീരിയലിന്റെ താപ ശേഷി.

മോഡൽ കൃത്യത

മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, ഒരു ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറിൽ നമുക്ക് പ്ലേറ്റിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു താപനില വിതരണം ഉണ്ട്. ഒരു സ്ഥിരമായ മൂല്യത്തിനായി, നിങ്ങൾക്ക് പ്ലേറ്റുകളിൽ ശരാശരി എടുത്ത് അത് ഉപയോഗിക്കാം, മുഴുവൻ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറും ഒരു കേന്ദ്രീകൃത ബിന്ദുവായി സങ്കൽപ്പിക്കുക, ഒരു താപനില വ്യത്യാസത്തിൽ, ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ മുഴുവൻ ഉപരിതലത്തിലൂടെയും താപം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. എന്നാൽ ക്ഷണികമായ ഭരണസംവിധാനങ്ങൾക്ക് അത്തരമൊരു ഏകദേശം പ്രവർത്തിച്ചേക്കില്ല. ലക്ഷക്കണക്കിന് പോയിന്റുകൾ നേടുകയും സൂപ്പർ കമ്പ്യൂട്ടർ ലോഡുചെയ്യുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് മറ്റൊരു തീവ്രത, അത് ഞങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമല്ല, കാരണം നിയന്ത്രണ സംവിധാനം തത്സമയം ക്രമീകരിക്കുക എന്നതാണ് ചുമതല, അല്ലെങ്കിൽ അതിലും മികച്ചത്, വേഗത്തിൽ.

ചോദ്യം ഉയർന്നുവരുന്നു, സ്വീകാര്യമായ കൃത്യതയും കണക്കുകൂട്ടലിന്റെ വേഗതയും ലഭിക്കുന്നതിന് ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചർ എത്ര വിഭാഗങ്ങളായി വിഭജിക്കണം?

എല്ലായ്പ്പോഴും എന്നപോലെ, ആകസ്മികമായി, ഒരു അമിൻ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ ഒരു മോഡൽ എന്റെ കയ്യിൽ ഉണ്ടായിരുന്നു. ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ ഒരു ട്യൂബ് ആണ്, പൈപ്പുകളിൽ ഒരു ചൂടാക്കൽ മാധ്യമം ഒഴുകുന്നു, ഒരു ചൂടായ മാധ്യമം ബാഗുകൾക്കിടയിൽ ഒഴുകുന്നു. പ്രശ്നം ലളിതമാക്കുന്നതിന്, മുഴുവൻ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ ട്യൂബും ഒരു തുല്യ പൈപ്പായി പ്രതിനിധീകരിക്കാം, കൂടാതെ പൈപ്പ് തന്നെ ഒരു കൂട്ടം വ്യതിരിക്ത കണക്കുകൂട്ടൽ സെല്ലുകളായി പ്രതിനിധീകരിക്കാം, അവയിൽ ഓരോന്നിലും താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ ഒരു പോയിന്റ് മോഡൽ കണക്കാക്കുന്നു. ഒരൊറ്റ സെൽ മോഡലിന്റെ ഡയഗ്രം ചിത്രം 2-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ചൂടുള്ള വായു ചാനലും തണുത്ത വായു ചാനലും ഒരു മതിൽ വഴി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ചാനലുകൾക്കിടയിലുള്ള താപ പ്രവാഹത്തിന്റെ കൈമാറ്റം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ചിത്രം 2. ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ സെൽ മോഡൽ.

ട്യൂബുലാർ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ മോഡൽ സജ്ജീകരിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്. നിങ്ങൾക്ക് ഒരു പരാമീറ്റർ മാത്രമേ മാറ്റാൻ കഴിയൂ - പൈപ്പിന്റെ നീളത്തിലുള്ള വിഭാഗങ്ങളുടെ എണ്ണം, വ്യത്യസ്ത പാർട്ടീഷനുകൾക്കുള്ള കണക്കുകൂട്ടൽ ഫലങ്ങൾ നോക്കുക. നമുക്ക് നിരവധി ഓപ്ഷനുകൾ കണക്കാക്കാം, നീളത്തിൽ 5 പോയിന്റുകളായി വിഭജനം ആരംഭിച്ച് (ചിത്രം 3) നീളത്തിൽ 100 ​​പോയിന്റുകൾ വരെ (ചിത്രം 4).

ചിത്രം 3. 5 കണക്കാക്കിയ പോയിന്റുകളുടെ സ്റ്റേഷനറി താപനില വിതരണം.

ചിത്രം 4. 100 കണക്കാക്കിയ പോയിന്റുകളുടെ സ്റ്റേഷനറി താപനില വിതരണം.

കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെ ഫലമായി, 100 പോയിന്റുകളായി വിഭജിക്കുമ്പോൾ സ്ഥിരമായ താപനില 67,7 ഡിഗ്രിയാണെന്ന് തെളിഞ്ഞു. കണക്കാക്കിയ 5 പോയിന്റുകളായി വിഭജിക്കുമ്പോൾ, താപനില 72 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസാണ്.

വിൻഡോയുടെ അടിയിൽ തത്സമയവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട കണക്കുകൂട്ടൽ വേഗത പ്രദർശിപ്പിക്കും.
കണക്കുകൂട്ടൽ പോയിന്റുകളുടെ എണ്ണത്തെ ആശ്രയിച്ച് സ്ഥിരമായ താപനിലയും കണക്കുകൂട്ടൽ വേഗതയും എങ്ങനെ മാറുന്നുവെന്ന് നോക്കാം. കണക്കുകൂട്ടൽ സെല്ലുകളുടെ വ്യത്യസ്ത സംഖ്യകളുള്ള കണക്കുകൂട്ടൽ സമയത്ത് സ്ഥിരമായ താപനിലയിലെ വ്യത്യാസം ലഭിച്ച ഫലത്തിന്റെ കൃത്യത വിലയിരുത്താൻ ഉപയോഗിക്കാം.

പട്ടിക 1. ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ നീളത്തിൽ കണക്കുകൂട്ടൽ പോയിന്റുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ ഊഷ്മാവിന്റെയും കണക്കുകൂട്ടൽ വേഗതയുടെയും ആശ്രിതത്വം.

കണക്കുകൂട്ടൽ പോയിന്റുകളുടെ എണ്ണം	സ്ഥിരമായ താപനില	കണക്കുകൂട്ടൽ വേഗത
5	72,66	426
10	70.19	194
25	68.56	124
50	67.99	66
100	67.8	32

ഈ പട്ടിക വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, നമുക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരാനാകും:

• ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചർ മോഡലിലെ കണക്കുകൂട്ടൽ പോയിന്റുകളുടെ എണ്ണത്തിന് ആനുപാതികമായി കണക്കുകൂട്ടൽ വേഗത കുറയുന്നു.
• കണക്കുകൂട്ടൽ കൃത്യതയിലെ മാറ്റം വിസ്മയകരമായി സംഭവിക്കുന്നു. പോയിന്റുകളുടെ എണ്ണം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഓരോ തുടർന്നുള്ള വർദ്ധനവിലും പരിഷ്ക്കരണം കുറയുന്നു.

ക്രോസ്-ഫ്ലോ കൂളന്റ് ഉള്ള ഒരു പ്ലേറ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ കാര്യത്തിൽ, ചിത്രം 1 ലെ പോലെ, പ്രാഥമിക കണക്കുകൂട്ടൽ സെല്ലുകളിൽ നിന്ന് തുല്യമായ ഒരു മാതൃക സൃഷ്ടിക്കുന്നത് അൽപ്പം സങ്കീർണ്ണമാണ്. ക്രോസ് ഫ്ലോകൾ സംഘടിപ്പിക്കുന്ന വിധത്തിൽ നമ്മൾ സെല്ലുകളെ ബന്ധിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്. 4 സെല്ലുകൾക്ക്, ചിത്രം 5 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ സർക്യൂട്ട് കാണപ്പെടും.

ശീതീകരണ പ്രവാഹം ചൂടുള്ളതും തണുത്തതുമായ ശാഖകൾക്കൊപ്പം രണ്ട് ചാനലുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, ചാനലുകൾ താപ ഘടനകളിലൂടെ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അങ്ങനെ ചാനലിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ ശീതീകരണം വ്യത്യസ്ത ചാനലുകളുമായി ചൂട് കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നു. ക്രോസ് ഫ്ലോ അനുകരിക്കുന്നു, ഓരോ ചാനലിലും ചൂടുള്ള കൂളന്റ് ഇടത്തുനിന്ന് വലത്തോട്ട് ഒഴുകുന്നു (ചിത്രം 5 കാണുക), അടിയിൽ നിന്ന് മുകളിലേക്ക് ഒഴുകുന്ന തണുത്ത ശീതീകരണത്തിന്റെ ചാനലുകളുമായി തുടർച്ചയായി ചൂട് കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നു (ചിത്രം 5 കാണുക). തണുത്ത ചാനലിന്റെ ഇതിനകം ചൂടാക്കിയ ശീതീകരണവുമായി ചൂടുള്ള കൂളന്റ് ചൂട് കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിനാൽ ഏറ്റവും ചൂടേറിയ പോയിന്റ് മുകളിൽ ഇടത് കോണിലാണ്. ഏറ്റവും തണുത്തത് താഴെ വലതുവശത്താണ്, അവിടെ തണുത്ത കൂളന്റ് ചൂടുള്ള കൂളന്റുമായി താപം കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നു, അത് ആദ്യ വിഭാഗത്തിൽ ഇതിനകം തണുത്തു.

ചിത്രം 5. 4 കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ സെല്ലുകളുടെ ക്രോസ്-ഫ്ലോ മോഡൽ.

ഒരു പ്ലേറ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിനുള്ള ഈ മോഡൽ താപ ചാലകത കാരണം സെല്ലുകൾ തമ്മിലുള്ള താപ കൈമാറ്റം കണക്കിലെടുക്കുന്നില്ല, കൂടാതെ ഓരോ ചാനലും ഒറ്റപ്പെട്ടതിനാൽ ശീതീകരണത്തിന്റെ മിശ്രിതം കണക്കിലെടുക്കുന്നില്ല.

എന്നാൽ ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, അവസാന പരിമിതി കൃത്യത കുറയ്ക്കുന്നില്ല, കാരണം ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ രൂപകൽപ്പനയിൽ കോറഗേറ്റഡ് മെംബ്രൺ ശീതീകരണത്തിനൊപ്പം നിരവധി ഒറ്റപ്പെട്ട ചാനലുകളായി ഒഴുക്കിനെ വിഭജിക്കുന്നു (ചിത്രം 1 കാണുക). കണക്കുകൂട്ടൽ സെല്ലുകളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിക്കുന്നതിനാൽ ഒരു പ്ലേറ്റ് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ മോഡലിംഗ് ചെയ്യുമ്പോൾ കണക്കുകൂട്ടൽ കൃത്യതയ്ക്ക് എന്ത് സംഭവിക്കുമെന്ന് നമുക്ക് നോക്കാം.

കൃത്യത വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിന്, ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിനെ ഡിസൈൻ സെല്ലുകളായി വിഭജിക്കാൻ ഞങ്ങൾ രണ്ട് ഓപ്ഷനുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു:

1. ഓരോ ചതുര സെല്ലിലും രണ്ട് ഹൈഡ്രോളിക് (തണുത്തതും ചൂടുള്ളതുമായ ഒഴുക്ക്) ഒരു താപ ഘടകവും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. (ചിത്രം 5 കാണുക)
2. ഓരോ ചതുര സെല്ലിലും ആറ് ഹൈഡ്രോളിക് മൂലകങ്ങളും (ചൂടും തണുത്തതുമായ പ്രവാഹങ്ങളിൽ മൂന്ന് വിഭാഗങ്ങൾ) മൂന്ന് താപ ഘടകങ്ങളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

പിന്നീടുള്ള സാഹചര്യത്തിൽ, ഞങ്ങൾ രണ്ട് തരം കണക്ഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു:

• തണുത്തതും ചൂടുള്ളതുമായ ഒഴുക്കിന്റെ കൌണ്ടർ ഫ്ലോ;
• തണുത്തതും ചൂടുള്ളതുമായ ഒഴുക്കിന്റെ സമാന്തര പ്രവാഹം.

ഒരു കൌണ്ടർ ഫ്ലോ ഒരു ക്രോസ് ഫ്ലോയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, അതേസമയം ഒരു കൌണ്ടർ ഫ്ലോ അത് കുറയ്ക്കുന്നു. കോശങ്ങളുടെ ഒരു വലിയ സംഖ്യയിൽ, ഫ്ലോയുടെ ശരാശരി സംഭവിക്കുന്നു, എല്ലാം യഥാർത്ഥ ക്രോസ്-ഫ്ലോയോട് അടുക്കുന്നു (ചിത്രം 6 കാണുക).

ചിത്രം 6. നാല്-സെൽ, 3-ഘടകം ക്രോസ്-ഫ്ലോ മോഡൽ.

മോഡൽ വിഭജിക്കുന്നതിനുള്ള വിവിധ ഓപ്ഷനുകൾക്കായി, ഹോട്ട് ലൈനിനൊപ്പം 7 ° C താപനിലയും തണുത്ത ലൈനിനൊപ്പം 150 ° C താപനിലയും ഉള്ള വായു വിതരണം ചെയ്യുമ്പോൾ ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറിലെ സ്ഥിരമായ സ്റ്റേഷണറി താപനില വിതരണത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 21 കാണിക്കുന്നു. സെല്ലിലെ നിറവും അക്കങ്ങളും കണക്കുകൂട്ടൽ സെല്ലിലെ ശരാശരി മതിൽ താപനിലയെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.

ചിത്രം 7. വ്യത്യസ്ത ഡിസൈൻ സ്കീമുകൾക്കുള്ള സ്ഥിരമായ താപനില.

ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ മോഡലിനെ സെല്ലുകളായി വിഭജിക്കുന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച് ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറിന് ശേഷം ചൂടായ വായുവിന്റെ സ്ഥിരമായ താപനില പട്ടിക 2 കാണിക്കുന്നു.

പട്ടിക 2. ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറിലെ ഡിസൈൻ സെല്ലുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ താപനിലയുടെ ആശ്രിതത്വം.

മോഡൽ അളവ്	സ്ഥിരമായ താപനില ഓരോ സെല്ലിനും 1 ഘടകം	സ്ഥിരമായ താപനില ഓരോ സെല്ലിനും 3 ഘടകങ്ങൾ
2XXX	62,7	67.7
3 × 3	64.9	68.5
4XXX	66.2	68.9
8XXX	68.1	69.5
10 × 10	68.5	69.7
20 × 20	69.4	69.9
40 × 40	69.8	70.1

മോഡലിലെ കണക്കുകൂട്ടൽ സെല്ലുകളുടെ എണ്ണം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, അന്തിമ സ്ഥിരതയുള്ള താപനില വർദ്ധിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത പാർട്ടീഷനുകൾക്കുള്ള സ്ഥിരമായ താപനില തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം കണക്കുകൂട്ടലിന്റെ കൃത്യതയുടെ സൂചകമായി കണക്കാക്കാം. കണക്കുകൂട്ടൽ സെല്ലുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ വർദ്ധനവുണ്ടാകുമ്പോൾ, താപനില പരിധിയിലേക്ക് പ്രവണത കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ കൃത്യതയിലെ വർദ്ധനവ് കണക്കുകൂട്ടൽ പോയിന്റുകളുടെ എണ്ണത്തിന് ആനുപാതികമല്ല.

ചോദ്യം ഉയർന്നുവരുന്നു: നമുക്ക് ഏതുതരം മാതൃകാ കൃത്യത ആവശ്യമാണ്?

ഈ ചോദ്യത്തിനുള്ള ഉത്തരം ഞങ്ങളുടെ മോഡലിന്റെ ഉദ്ദേശ്യത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ ലേഖനം മോഡൽ അധിഷ്‌ഠിത രൂപകൽപ്പനയെ കുറിച്ചുള്ളതിനാൽ, നിയന്ത്രണ സംവിധാനം ക്രമീകരിക്കുന്നതിന് ഞങ്ങൾ ഒരു മോഡൽ സൃഷ്‌ടിക്കുന്നു. മോഡലിന്റെ കൃത്യത സിസ്റ്റത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന സെൻസറുകളുടെ കൃത്യതയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതായിരിക്കണം എന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം.

ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, താപനില അളക്കുന്നത് ഒരു തെർമോകൗൾ ആണ്, അതിന്റെ കൃത്യത ± 2.5 ° C ആണ്. ഒരു നിയന്ത്രണ സംവിധാനം സജ്ജീകരിക്കുന്നതിനുള്ള ഉയർന്ന കൃത്യത ഉപയോഗശൂന്യമാണ്; ഞങ്ങളുടെ യഥാർത്ഥ നിയന്ത്രണ സംവിധാനം അത് "കാണില്ല". അങ്ങനെ, അനന്തമായ പാർട്ടീഷനുകളുടെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന താപനില 70 °C ആണെന്ന് ഞങ്ങൾ അനുമാനിക്കുകയാണെങ്കിൽ, നമുക്ക് 67.5 °C-ൽ കൂടുതൽ നൽകുന്ന ഒരു മോഡൽ മതിയായ കൃത്യതയുള്ളതായിരിക്കും. ഒരു കണക്കുകൂട്ടൽ സെല്ലിൽ 3 പോയിന്റുള്ള എല്ലാ മോഡലുകളും ഒരു സെല്ലിൽ ഒരു പോയിന്റുള്ള 5x5-നേക്കാൾ വലിയ മോഡലുകളും. (പട്ടിക 2-ൽ പച്ചയിൽ ഹൈലൈറ്റ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു)

ഡൈനാമിക് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് മോഡുകൾ

ഡൈനാമിക് ഭരണകൂടം വിലയിരുത്തുന്നതിന്, ഡിസൈൻ സ്കീമുകളുടെ വ്യത്യസ്ത വകഭേദങ്ങൾക്കായി ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ മതിലിന്റെ ഏറ്റവും ചൂടേറിയതും തണുത്തതുമായ പോയിന്റുകളിൽ താപനില മാറ്റത്തിന്റെ പ്രക്രിയ ഞങ്ങൾ വിലയിരുത്തും. (ചിത്രം 8 കാണുക)

ചിത്രം 8. ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചർ ചൂടാക്കുന്നു. 2x2, 10x10 അളവുകളുടെ മോഡലുകൾ.

പരിവർത്തന പ്രക്രിയയുടെ സമയവും അതിന്റെ സ്വഭാവവും കണക്കുകൂട്ടൽ സെല്ലുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ നിന്ന് പ്രായോഗികമായി സ്വതന്ത്രമാണെന്നും ചൂടായ ലോഹത്തിന്റെ പിണ്ഡം കൊണ്ട് മാത്രമായി നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നും കാണാൻ കഴിയും.

അതിനാൽ, 20 മുതൽ 150 ° C വരെയുള്ള മോഡുകളിൽ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ ന്യായമായ മോഡലിംഗിന്, SCR നിയന്ത്രണ സംവിധാനത്തിന് ആവശ്യമായ കൃത്യതയോടെ, ഏകദേശം 10 - 20 ഡിസൈൻ പോയിന്റുകൾ മതിയെന്ന് ഞങ്ങൾ നിഗമനം ചെയ്യുന്നു.

പരീക്ഷണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഒരു ഡൈനാമിക് മോഡൽ സജ്ജീകരിക്കുന്നു

ഒരു ഗണിതശാസ്ത്ര മോഡലും ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതിനുള്ള പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റയും ഉള്ളതിനാൽ, ഞങ്ങൾ ചെയ്യേണ്ടത് ഒരു ലളിതമായ തിരുത്തൽ മാത്രമാണ്, അതായത്, മോഡലിലേക്ക് ഒരു തീവ്രത ഘടകം അവതരിപ്പിക്കുക, അങ്ങനെ കണക്കുകൂട്ടൽ പരീക്ഷണ ഫലങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.

മാത്രമല്ല, ഗ്രാഫിക്കൽ മോഡൽ സൃഷ്ടിക്കൽ പരിസ്ഥിതി ഉപയോഗിച്ച്, ഞങ്ങൾ ഇത് യാന്ത്രികമായി ചെയ്യും. താപ കൈമാറ്റ തീവ്രത ഗുണകങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു അൽഗോരിതം ചിത്രം 9 കാണിക്കുന്നു. പരീക്ഷണത്തിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച ഡാറ്റ ഇൻപുട്ടിലേക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്നു, ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചർ മോഡൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഓരോ മോഡിനും ആവശ്യമായ ഗുണകങ്ങൾ ഔട്ട്പുട്ടിൽ ലഭിക്കും.

ചിത്രം 9. പരീക്ഷണ ഫലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി തീവ്രത ഗുണകം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള അൽഗോരിതം.

അങ്ങനെ, ഞങ്ങൾ ഒരു നസ്സെൽറ്റ് നമ്പറിനായി ഒരേ ഗുണകം നിർണ്ണയിക്കുകയും കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യങ്ങളിലെ അനിശ്ചിതത്വം ഇല്ലാതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വ്യത്യസ്ത ഓപ്പറേറ്റിംഗ് മോഡുകൾക്കും താപനിലകൾക്കും, തിരുത്തൽ ഘടകങ്ങളുടെ മൂല്യങ്ങൾ മാറിയേക്കാം, എന്നാൽ സമാനമായ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് മോഡുകൾക്ക് (സാധാരണ പ്രവർത്തനം) അവ വളരെ അടുത്താണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, വിവിധ മോഡുകൾക്കായി നൽകിയിരിക്കുന്ന ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിന് 0.492 മുതൽ 0.655 വരെയാണ് കോഫിഫിഷ്യന്റ്.

ഞങ്ങൾ 0.6 ന്റെ ഒരു കോഫിഫിഷ്യന്റ് പ്രയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, പഠനത്തിന് കീഴിലുള്ള ഓപ്പറേറ്റിംഗ് മോഡുകളിൽ കണക്കുകൂട്ടൽ പിശക് തെർമോകോൾ പിശകിനേക്കാൾ കുറവായിരിക്കും, അതിനാൽ, നിയന്ത്രണ സംവിധാനത്തിന്, ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ ഗണിത മാതൃക യഥാർത്ഥ മോഡലിന് പൂർണ്ണമായും മതിയാകും.

ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചർ മോഡൽ സജ്ജീകരിക്കുന്നതിന്റെ ഫലങ്ങൾ

താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരം വിലയിരുത്തുന്നതിന്, ഒരു പ്രത്യേക സ്വഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു - കാര്യക്ഷമത:

എവിടെ:
effചൂട് - ചൂട് ശീതീകരണത്തിനുള്ള ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ കാര്യക്ഷമത;
Tപർവതങ്ങൾin - ചൂട് ശീതീകരണ പ്രവാഹ പാതയിലൂടെ ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറിലേക്കുള്ള ഇൻലെറ്റിലെ താപനില;
Tപർവതങ്ങൾപുറത്ത് - ചൂടുള്ള ശീതീകരണ പ്രവാഹ പാതയിലൂടെ അവരുടെ ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറിന്റെ ഔട്ട്ലെറ്റിലെ താപനില;
Tഹാൾin - തണുത്ത ശീതീകരണ പ്രവാഹ പാതയിലൂടെ ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറിലേക്കുള്ള ഇൻലെറ്റിലെ താപനില.

ചൂട്, തണുത്ത ലൈനുകളിൽ വിവിധ ഫ്ലോ റേറ്റുകളിൽ പരീക്ഷണാത്മകമായതിൽ നിന്ന് ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചർ മോഡലിന്റെ കാര്യക്ഷമതയുടെ വ്യതിയാനം പട്ടിക 3 കാണിക്കുന്നു.

പട്ടിക 3. %-ൽ ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ കാര്യക്ഷമത കണക്കാക്കുന്നതിലെ പിശകുകൾ

ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, തിരഞ്ഞെടുത്ത ഗുണകം ഞങ്ങൾക്ക് താൽപ്പര്യമുള്ള എല്ലാ പ്രവർത്തന രീതികളിലും ഉപയോഗിക്കാം. കുറഞ്ഞ ഫ്ലോ റേറ്റിൽ, പിശക് വലുതാണെങ്കിൽ, ആവശ്യമായ കൃത്യത കൈവരിക്കാനായില്ലെങ്കിൽ, നമുക്ക് ഒരു വേരിയബിൾ തീവ്രത ഘടകം ഉപയോഗിക്കാം, അത് നിലവിലെ ഫ്ലോ റേറ്റിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും.

ഉദാഹരണത്തിന്, ചിത്രം 10-ൽ, ചാനൽ സെല്ലുകളിലെ നിലവിലെ ഫ്ലോ റേറ്റ് അനുസരിച്ച് നൽകിയിരിക്കുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് തീവ്രത ഗുണകം കണക്കാക്കുന്നു.

ചിത്രം 10. വേരിയബിൾ ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ എൻഹാൻസ്മെന്റ് കോഫിഫിഷ്യന്റ്.

കണ്ടെത്തലുകൾ

• ഭൗതിക നിയമങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ്, മോഡൽ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള രൂപകൽപ്പനയ്ക്കായി ഒരു വസ്തുവിന്റെ ചലനാത്മക മോഡലുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു.
• ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി മോഡൽ പരിശോധിച്ചുറപ്പിക്കുകയും ട്യൂൺ ചെയ്യുകയും വേണം.
• മോഡൽ ഡെവലപ്‌മെന്റ് ടൂളുകൾ ഒബ്‌ജക്റ്റ് പരീക്ഷിച്ചതിന്റെ ഫലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി മോഡൽ ഇഷ്‌ടാനുസൃതമാക്കാൻ ഡവലപ്പറെ അനുവദിക്കണം.
• ശരിയായ മോഡൽ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സമീപനം ഉപയോഗിക്കുക, നിങ്ങൾ സന്തുഷ്ടരാകും!

വായിച്ചു തീർന്നവർക്ക് ബോണസ്. SCR സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഒരു വെർച്വൽ മോഡലിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ വീഡിയോ.

രജിസ്റ്റർ ചെയ്ത ഉപയോക്താക്കൾക്ക് മാത്രമേ സർവേയിൽ പങ്കെടുക്കാൻ കഴിയൂ. സൈൻ ഇൻദയവായി.

ഞാൻ അടുത്തതായി എന്താണ് സംസാരിക്കേണ്ടത്?

• 76,2%മോഡലിലെ പ്രോഗ്രാം ഹാർഡ്‌വെയറിലെ പ്രോഗ്രാമുമായി യോജിക്കുന്നുവെന്ന് എങ്ങനെ തെളിയിക്കാം.16

• 23,8%മോഡൽ അധിഷ്‌ഠിത രൂപകൽപ്പനയ്‌ക്കായി സൂപ്പർ കമ്പ്യൂട്ടർ കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാം.5

21 ഉപയോക്താക്കൾ വോട്ട് ചെയ്തു. 1 ഉപയോക്താവ് വിട്ടുനിന്നു.

അവലംബം: www.habr.com