”جيڪڏهن توهان هاٿي جي پنجري تي لکيل ”بفلو“ پڙهو ته پنهنجي اکين تي يقين نه ڪجو.“ ڪوزما پروٽڪوف

پوئين ۾ ماڊل تي ٻڌل ڊيزائن بابت آرٽيڪل اهو ڏيکاريو ويو ته هڪ آبجیکٹ ماڊل جي ضرورت ڇو آهي، ۽ اهو ثابت ڪيو ويو ته هن آبجیکٹ ماڊل کان سواءِ صرف هڪ مارڪيٽنگ برفاني طوفان جي طور تي ماڊل بيسڊ ڊيزائن جي ڳالهه ڪري سگهجي ٿي، بي معنيٰ ۽ بي رحم. پر جڏهن ڪنهن شئي جو ماڊل ظاهر ٿئي ٿو، قابل انجنيئرن وٽ هميشه هڪ معقول سوال آهي: اتي ڪهڙو ثبوت آهي ته اعتراض جو رياضياتي ماڊل حقيقي اعتراض سان ملندو آهي.

ان سوال جو جواب هڪ مثال ۾ ڏنو ويو آهي اليڪٽرڪ ڊرائيو جي ماڊل تي ٻڌل ڊيزائن بابت آرٽيڪل. هن آرٽيڪل ۾ اسان هڪ مثال تي نظر ڪنداسين جهاز جي ايئر ڪنڊيشن سسٽم لاء هڪ ماڊل ٺاهڻ، عام فطرت جي ڪجهه نظرياتي خيالن سان مشق کي گهٽائڻ.

اعتراض جو هڪ قابل اعتماد ماڊل ٺاهڻ. نظريو

دير نه ڪرڻ جي لاءِ، مان توهان کي فوري طور تي ٻڌايان ٿو الگورٿم بابت ماڊل تي ٻڌل ڊيزائن لاءِ ماڊل ٺاهڻ لاءِ. اهو صرف ٽي سادي قدم وٺندو آهي:

1 قدم. الجبرائي-تفريقي مساوات جو هڪ نظام ٺاهيو جيڪو ماڊل سسٽم جي متحرڪ رويي کي بيان ڪري ٿو. اهو سادو آهي جيڪڏهن توهان پروسيس جي فزيڪس کي ڄاڻو ٿا. ڪيترائي سائنسدان اسان لاءِ نيوٽن، برنول، نيويئر اسٽوڪس ۽ ٻين اسٽينجلز، ڪمپاسز ۽ رابينووچ جي نالي پٺيان بنيادي جسماني قانون ٺاهي چڪا آهن.

2 قدم. نتيجن واري نظام ۾ چونڊيو تجرباتي کوٽائي ۽ ماڊلنگ اعتراض جي خاصيتن جو هڪ سيٽ جيڪو ٽيسٽ مان حاصل ڪري سگهجي ٿو.

3 قدم. اعتراض کي جانچيو ۽ ماڊل کي مڪمل پيماني تي تجربن جي نتيجن جي بنياد تي ترتيب ڏيو، ته جيئن اهو حقيقت سان مطابقت رکي، تفصيل جي گهربل درجي سان.

جئين توهان ڏسي سگهو ٿا، اهو آسان آهي، صرف ٻه ٽي.

عملي عمل جو مثال

هوائي جهاز ۾ ايئر ڪنڊيشن سسٽم (ACS) هڪ خودڪار دٻاء جي سار سنڀال واري نظام سان ڳنڍيل آهي. جهاز ۾ دٻاءُ هميشه خارجي دٻاءَ کان وڌيڪ هجڻ گهرجي ۽ دٻاءُ جي تبديليءَ جي شرح اهڙي هئڻ گهرجي ته پائلٽ ۽ مسافرن جي نڪ ۽ ڪنن مان رت نه وهي. تنهن ڪري، ايئر انٽ ۽ آئوٽليٽ ڪنٽرول سسٽم حفاظت لاء اهم آهي، ۽ قيمتي ٽيسٽ سسٽم ان جي ترقي لاء زمين تي رکيل آهن. اهي اڏام جي اوچائي تي گرمي پد ۽ دٻاءُ پيدا ڪن ٿا، ۽ مختلف اوچائي جي هوائي اڏن تي ٽيڪ آف ۽ لينڊنگ جون حالتون ٻيهر پيدا ڪن ٿا. ۽ SCVs لاءِ ڪنٽرول سسٽم کي ترقي ۽ ڊيبگ ڪرڻ جو مسئلو ان جي مڪمل صلاحيت ڏانهن وڌي رهيو آهي. اطمينان بخش ڪنٽرول سسٽم حاصل ڪرڻ لاءِ اسان ڪيتري وقت تائين ٽيسٽ بينچ هلائينداسين؟ ظاهر آهي، جيڪڏهن اسان هڪ اعتراض جي ماڊل تي هڪ ڪنٽرول ماڊل قائم ڪريون ٿا، پوء امتحان واري بينچ تي ڪم جي چڪر کي تمام گهڻو گهٽائي سگهجي ٿو.

هڪ هوائي جهاز ايئر ڪنڊيشن سسٽم ساڳئي گرمي ايڪسچينجرز تي مشتمل آهي جيئن ڪنهن ٻئي حرارتي نظام. بيٽري آفريڪا ۾ به هڪ بيٽري آهي، صرف هڪ ايئر ڪنڊيشنر. پر جهاز جي ٽيڪ آف وزن ۽ طول و عرض تي پابندين جي ڪري، هيٽ ايڪسچينجرز کي جيترو ممڪن ۽ ڪارائتو بنايو وڃي ٿو ته جيئن هڪ ننڍي ماس مان گرميءَ جي منتقلي ٿي سگهي. نتيجي طور، جاميٽري ڪافي عجيب ٿي ويندي آهي. جيئن غور هيٺ ڪيس ۾. شڪل 1 هڪ پليٽ هيٽ ايڪسچينج ڏيکاري ٿو جنهن ۾ پليٽن جي وچ ۾ هڪ جھلي استعمال ٿئي ٿي گرمي جي منتقلي کي بهتر ڪرڻ لاءِ. گرم ۽ ٿڌو کولنٽ چينلن ۾ متبادل طور تي، ۽ وهڪري جو رخ ٽرانسورس آهي. ھڪڙو ٿڌو فرنٽ ڪٽ کي فراهم ڪيو ويو آھي، ٻيو - پاسي ڏانھن.

SCR کي ڪنٽرول ڪرڻ جي مسئلي کي حل ڪرڻ لاءِ، اسان کي ڄاڻڻ جي ضرورت آهي ته اهڙي گرمي مٽاسٽاڪار في يونٽ وقت ۾ هڪ ميڊيم کان ٻئي ميڊيم ۾ ڪيتري گرمي منتقل ٿئي ٿي. درجه حرارت جي تبديلي جي شرح، جنهن کي اسين منظم ڪريون ٿا، ان تي منحصر آهي.

شڪل 1. هڪ هوائي جهاز جي گرمي مٽائيندڙ جو خاڪو.

ماڊلنگ جا مسئلا. هائيڊولڪ حصو

پهرين نظر ۾، ڪم بلڪل سادو آهي؛ اهو ضروري آهي ته گرمي ايڪسچينج چينلن ذريعي ڪاميٽي جي وهڪري ۽ چينلن جي وچ ۾ گرمي جي وهڪري جي حساب سان.
چينلن ۾ کولنٽ جي ماس وهڪري جي شرح برنولي فارمولا استعمال ڪندي حساب ڪئي وئي آهي:

ڪٿي
ΔP - ٻن پوائنٽن جي وچ ۾ دٻاء جو فرق؛
ξ - ٿڌي رگڙ جي کوٽائي؛
L - چينل جي ڊيگهه؛
ڊي - چينل جو هائيڊولڪ قطر؛
ρ - ٿڌي کثافت؛
ω - چينل ۾ ٿڌي رفتار.

صوابديدي شڪل جي هڪ چينل لاءِ، هائيڊولڪ قطر جو حساب هن فارمولا سان ڪيو ويندو آهي:

ڪٿي
F - وهڪري جو علائقو؛
P - چينل جي ويٽ ٿيل فريم.

رگڻ جي کوٽائي کي تجرباتي فارمولن کي استعمال ڪندي حساب ڪيو ويو آهي ۽ وهڪري جي رفتار ۽ کولنٽ جي ملڪيت تي منحصر آهي. مختلف جاميٽري لاء، مختلف انحصار حاصل ڪيا ويا آهن، مثال طور، هموار پائپ ۾ turbulent وهڪري لاء فارمولا:

ڪٿي
ٻيهر - رينالڊس نمبر.

فليٽ چينل ۾ وهڪري لاء، هيٺ ڏنل فارمولا استعمال ڪري سگهجي ٿو:

Bernoulli جي فارمولا مان، توهان هڪ ڏنل رفتار لاء پريشر ڊراپ جي حساب ڪري سگهو ٿا، يا ان جي برعڪس، چينل ۾ کولنٽ جي رفتار کي ڳڻيو، ڏنل پريشر ڊراپ جي بنياد تي.

گرمي مٽاسٽا

کولنٽ ۽ ڀت جي وچ ۾ گرمي جي وهڪري کي فارمولا استعمال ڪندي حساب ڪيو ويو آهي:

ڪٿي
α [W/(m2×deg)] - گرمي جي منتقلي جي گنجائش؛
F - وهڪري جو علائقو.

پائپن ۾ کولنٽ جي وهڪري جي مسئلن لاءِ، ڪافي تحقيق ڪئي وئي آهي ۽ حساب ڪرڻ جا ڪيترائي طريقا آهن، ۽ ضابطي جي طور تي، هر شيءِ گرميءَ جي منتقلي جي کوٽائي لاءِ تجرباتي انحصار تي اچي ٿي α [W/(m2×deg)]

ڪٿي
Nu - Nusselt نمبر،
λ - مائع جي حرارتي چالکائي جي گنجائش [W/(m×deg)] d - هائيڊولڪ (برابر) قطر.

Nusselt نمبر (معيار) کي ڳڻڻ لاء، تجرباتي معيار جي انحصار کي استعمال ڪيو ويندو آھي، مثال طور، ھڪڙي گول پائپ جي Nusselt نمبر کي ڳڻڻ جو فارمولا ھن طرح نظر اچي ٿو:

هتي اسان اڳ ۾ ئي رينالڊس نمبر، ديوار جي گرمي پد ۽ مائع جي درجه حرارت تي پرانڊٽل نمبر، ۽ اڻ برابري جي کوٽائي ڏسون ٿا. (ذريعو)

ناريل پليٽ هيٽ ايڪسچينجرز لاءِ فارمولا ساڳيو آهي ( ذريعو ):

ڪٿي
n = 0.73 m = 0.43 طوفاني وهڪري لاءِ،
coefficient a - 0,065 کان 0.6 تائين مختلف ٿئي ٿو پليٽن جي تعداد ۽ وهڪري جي راڄ جي لحاظ کان.

اچو ته حساب ۾ رکون ته هي کوٽائي صرف وهڪري ۾ هڪ نقطي جي حساب سان آهي. ايندڙ نقطي لاءِ اسان وٽ مائع جو مختلف درجه حرارت آهي (اهو گرم ٿي ويو آهي يا ٿڌو ٿي ويو آهي)، ڀت جو هڪ مختلف درجه حرارت ۽ ان مطابق، رينالڊ جا سڀئي نمبر ۽ پرانڊٽل نمبر فلوٽ ٿين ٿا.

هن نقطي تي، ڪو به رياضي دان چوندو ته اهو ناممڪن آهي ته صحيح طور تي هڪ سسٽم جو اندازو لڳائڻ ناممڪن آهي جنهن ۾ 10 ڀيرا تبديل ٿئي ٿي، ۽ هو صحيح ٿيندو.

ڪو به عملي انجنيئر چوندو ته هر گرمي ايڪسچينج مختلف طور تي ٺاهيل آهي ۽ اهو ناممڪن آهي ته سسٽم جي حساب سان، ۽ هو به صحيح آهي.

ماڊل تي ٻڌل ڊيزائن بابت ڇا؟ ڇا واقعي سڀ ڪجهه گم ٿي ويو آهي؟

هن جڳهه تي مغربي سافٽ ويئر جا ترقي يافته وڪرو ڪندڙ توهان کي سپر ڪمپيوٽر ۽ 3D حساب ڪتاب جو نظام وڪرو ڪندا، جهڙوڪ "توهان ان کان سواء نٿا ڪري سگهو." ۽ توهان کي 1 منٽ اندر درجه حرارت جي ورڇ حاصل ڪرڻ لاءِ هڪ ڏينهن لاءِ حساب ڪتاب هلائڻو پوندو.

اهو واضح آهي ته اهو اسان جو اختيار ناهي؛ اسان کي ڪنٽرول سسٽم کي ڊيب ڪرڻ جي ضرورت آهي، جيڪڏهن حقيقي وقت ۾ نه، پوء گهٽ ۾ گهٽ وقت ۾.

بي ترتيب تي حل

هڪ گرمي ايڪسچينج ٺاهي وئي آهي، ٽيسٽ جو هڪ سلسلو ڪيو ويندو آهي، ۽ مستحڪم رياست جي درجه حرارت جي ڪارڪردگي جو هڪ ٽيبل ڏنل کولنٽ جي وهڪري جي شرح تي مقرر ڪيو ويو آهي. سادو، تيز ۽ قابل اعتماد ڇو ته ڊيٽا جاچ مان ايندي آهي.

هن طريقي جو نقصان اهو آهي ته اعتراض جي ڪا به متحرڪ خاصيتون نه آهن. ها، اسان ڄاڻون ٿا ته مستحڪم رياست جي گرمي جو وهڪرو ڇا ٿيندو، پر اسان کي خبر ناهي ته اهو قائم ٿيڻ ۾ ڪيترو وقت لڳندو جڏهن هڪ آپريٽنگ موڊ کان ٻئي ڏانهن سوئچ ڪيو ويندو.

تنهن ڪري، ضروري خاصيتن جي حساب سان، اسان ڪنٽرول سسٽم کي سڌو سنئون ٽيسٽ دوران ترتيب ڏيو ٿا، جنهن کي اسين شروعات ۾ بچڻ چاهيندا آهيون.

ماڊل تي ٻڌل انداز

هڪ متحرڪ گرمي ايڪسچينج جي ماڊل ٺاهڻ لاء، اهو ضروري آهي ته امتحان واري ڊيٽا کي استعمال ڪرڻ لاء غير يقيني صورتحال کي ختم ڪرڻ لاء تجرباتي حساب ڪتاب جي فارمولن - Nusselt نمبر ۽ هائيڊولڪ مزاحمت.

حل سادو آهي، هر شيء وانگر ingenious. اسان هڪ تجرباتي فارمولا وٺون ٿا، تجربا ڪريون ٿا ۽ کوٽائي جي قدر جو تعين ڪريون ٿا، ان ڪري فارمولا ۾ موجود غير يقيني صورتحال کي ختم ڪريون ٿا.

جيئن ئي اسان وٽ گرميءَ جي منتقلي جي گنجائش جو هڪ خاص قدر هوندو آهي، ٻيا سڀئي پيرا ميٽر بنيادي جسماني اصولن جي بنياد تي طئي ڪيا ويندا آهن. حرارت جي فرق ۽ گرمي جي منتقلي جي گنجائش جو اندازو لڳائي ٿو ته توانائي جي مقدار کي چينل ۾ منتقل ڪيو ويو في يونٽ وقت.

توانائي جي وهڪري کي ڄاڻڻ، اهو ممڪن آهي ته هائيڊولڪ چينل ۾ ٿڌي لاء توانائي ڪاميٽي ۽ رفتار جي تحفظ جي مساوات کي حل ڪرڻ. مثال طور هن:

اسان جي ڪيس لاء، ڀت ۽ کولنٽ جي وچ ۾ گرمي جي وهڪري - قوال - غير يقيني رهي ٿي. توھان وڌيڪ تفصيل ڏسي سگھو ٿا هتي…

۽ چينل جي ڀت لاءِ درجه حرارت نڪتل مساوات:

ڪٿي
ΔQwall - چينل جي ڀت ڏانهن ايندڙ ۽ ٻاهرئين وهڪري جي وچ ۾ فرق؛
M چينل جي ڀت جو ماس آھي؛
سي پي سي - ڀت جي مواد جي گرمي جي گنجائش.

ماڊل جي درستگي

جيئن مٿي ڄاڻايل آهي، گرمي ايڪسچينج ۾ اسان وٽ پليٽ جي مٿاڇري تي گرمي پد جي تقسيم آهي. هڪ مستحڪم رياست جي قيمت لاءِ، توهان پليٽن جي مٿان اوسط وٺي سگهو ٿا ۽ ان کي استعمال ڪري سگهو ٿا، تصور ڪري سڄي هيٽ ايڪسچينج کي هڪ مرڪوز نقطي طور تي، جنهن تي، هڪ درجه حرارت جي فرق تي، گرمي کي هيٽ ايڪسچينجر جي پوري مٿاڇري ذريعي منتقل ڪيو ويندو آهي. پر عارضي راڄن لاءِ اهڙي لڳ ڀڳ ڪم نه ٿي سگھي. ٻيو انتها اهو آهي ته ڪيترائي لک پوائنٽس ٺاهڻ ۽ سپر ڪمپيوٽر کي لوڊ ڪرڻ، جيڪو پڻ اسان لاء مناسب ناهي، ڇاڪاڻ ته اهو ڪم ڪنٽرول سسٽم کي حقيقي وقت ۾ ترتيب ڏيڻ آهي، يا اڃا به بهتر، تيز.

سوال اهو ٿو پيدا ٿئي ته حساب جي قابل قبول درستگي ۽ رفتار حاصل ڪرڻ لاءِ گرمي مٽاسٽاڪار کي ڪيترين حصن ۾ ورهايو وڃي؟

هميشه وانگر، اتفاق سان مون کي هٿ ۾ هڪ امين هيٽ ايڪسچينج جو ماڊل مليو. گرمي ايڪسچينج هڪ ٽيوب آهي، هڪ گرم وچولي پائپ ۾ وهندو آهي، ۽ هڪ گرم وچولي وهڪري جي وچ ۾ وهندو آهي. مسئلي کي آسان ڪرڻ لاء، سڄي گرمي ايڪسچينج ٽيوب کي هڪ برابر پائپ جي طور تي نمائندگي ڪري سگهجي ٿو، ۽ پائپ پاڻ کي الڳ حساب جي سيلز جي هڪ سيٽ جي طور تي نمائندگي ڪري سگهجي ٿو، جن مان هر هڪ ۾ گرمي جي منتقلي جو هڪ پوائنٽ ماڊل حساب ڪيو ويو آهي. ھڪڙي سيل جي ماڊل جو ڊراگرام تصوير 2 ۾ ڏيکاريو ويو آھي. گرم ايئر چينل ۽ ٿڌي ايئر چينل ھڪڙي ڀت ذريعي ڳنڍيل آھن، جيڪي چينلن جي وچ ۾ گرمي جي وهڪري جي منتقلي کي يقيني بڻائي ٿو.

شڪل 2. هيٽ ايڪسچينج سيل ماڊل.

ٽيوبلر گرمي ايڪسچينج ماڊل قائم ڪرڻ آسان آهي. توھان صرف ھڪڙو پيٽرولر تبديل ڪري سگھو ٿا - پائپ جي ڊگھائي سان حصن جو تعداد ۽ مختلف حصن جي حساب ڪتاب جي نتيجن کي ڏسو. اچو ته ڪيترن ئي اختيارن جو ڳڻپ ڪريون، ورهائڻ سان شروع ڪندي 5 پوائنٽن ۾ ڊگھائي (Fig. 3) ۽ 100 پوائنٽس تائين ڊگھائي (Fig. 4).

شڪل 3. 5 حساب ڪيل پوائنٽن جي اسٽيشنري درجه حرارت جي ورڇ.

شڪل 4. 100 حساب ڪيل پوائنٽن جي اسٽيشنري درجه حرارت جي ورڇ.

ڳڻپيوڪر جي نتيجي ۾، اهو ظاهر ٿيو ته مستحڪم-رياست گرمي پد 100 پوائنٽن ۾ ورهايل 67,7 درجا آهي. ۽ جڏهن 5 ڳڻپيوڪر پوائنٽن ۾ ورهايو وڃي ته گرمي پد 72 درجا سينٽي گريڊ آهي.

ونڊو جي تري ۾ پڻ ڏيکاريل آهي حساب جي رفتار حقيقي وقت جي نسبت سان.
اچو ته ڏسو ته ڪيئن ثابت قدمي واري درجه حرارت ۽ حساب ڪتاب جي رفتار تبديل ٿيندي آهي حساب جي پوائنٽن جي تعداد جي لحاظ سان. ڳڻپيوڪر سيلز جي مختلف انگن سان حسابن جي دوران جامد-رياست گرمي پد ۾ فرق حاصل ڪيل نتيجن جي درستگي کي جانچڻ لاء استعمال ڪري سگهجي ٿو.

جدول 1. گرمي مٽاسٽاڪار جي ڊيگهه سان گڏ حساب جي پوائنٽن جي تعداد تي درجه حرارت ۽ حساب جي رفتار جو انحصار.

حساب ڪتاب جو تعداد	مستحڪم درجه حرارت	حساب جي رفتار
5	72,66	426
10	70.19	194
25	68.56	124
50	67.99	66
100	67.8	32

هن جدول جو تجزيو ڪندي، اسين هيٺيان نتيجا ڪڍي سگهون ٿا:

• حساب ڪتاب جي رفتار گرمي مٽاسٽاڪار ماڊل ۾ حساب جي پوائنٽن جي تعداد جي تناسب ۾ گھٽجي ٿي.
• حساب جي درستگي ۾ تبديلي تيزيء سان ٿيندي آهي. جيئن ته پوائنٽن جو تعداد وڌي ٿو، هر ايندڙ واڌ ۾ سڌارو گھٽجي ٿو.

پليٽ هيٽ ايڪسچينج جي صورت ۾ ڪراس فلو کولنٽ سان، جيئن شڪل 1 ۾، ابتدائي حساب ڪتاب جي سيلن مان هڪ برابر ماڊل ٺاهڻ ٿورو وڌيڪ پيچيده آهي. اسان کي سيلز کي اهڙي طريقي سان ڳنڍڻ جي ضرورت آهي جيئن ڪراس وهڪري کي منظم ڪرڻ لاء. 4 سيلز لاء، سرڪٽ نظر ايندو جيئن شڪل 5 ۾ ڏيکاريل آهي.

ٿڌي وهڪري کي گرم ۽ ٿڌي شاخن سان ٻن شاخن ۾ ورهايو ويندو آهي، چينل حرارتي ڍانچي ذريعي ڳنڍيا ويندا آهن، ان ڪري جڏهن چينل مان گذرندو آهي ته کولنٽ مختلف چينلن سان گرمي مٽائي ڇڏيندو آهي. صليب جي وهڪري کي سمجهه ۾ آڻيندي، گرم کولنٽ هر چينل ۾ کاٻي کان ساڄي طرف وهي ٿو (ڏسو تصوير 5)، ترتيب وار گرمي کي ٿڌي ڪولينٽ جي چينلن سان مٽائي ٿو، جيڪو هيٺ کان مٿي ڏانهن وهي ٿو (ڏسو تصوير 5). گرم ترين نقطو مٿئين کاٻي ڪنڊ ۾ آهي، ڇاڪاڻ ته گرم کولنٽ، ٿڌي چينل جي اڳ ۾ ئي گرم ٿيل ٿڌي سان گرمي مٽائي ٿو. ۽ سڀ کان ٿڌو ساڄي پاسي ۾ آهي، جتي ٿڌو کولنٽ گرميءَ کي گرم کولنٽ سان مٽائي ٿو، جيڪو پهرين حصي ۾ ئي ٿڌو ٿي چڪو آهي.

شڪل 5. 4 ڪمپيوٽيشنل سيلز جو ڪراس فلو ماڊل.

پليٽ جي گرمي ايڪسچينج لاء هي ماڊل حرارتي چالکائي جي ڪري سيلز جي وچ ۾ گرمي جي منتقلي کي حساب ۾ نٿو رکي ۽ کولنٽ جي ميلاپ تي ڌيان نٿو ڏئي، ڇاڪاڻ ته هر چينل الڳ ٿيل آهي.

پر اسان جي صورت ۾، آخري حد جي درستگي کي گھٽ نه ٿو ڪري، ڇاڪاڻ ته گرمي ايڪسچينج جي جوڙجڪ ۾، ناريل جھلي وهڪري کي کولنٽ سان گڏ ڪيترن ئي الڳ ٿيل چينلن ۾ ورهائي ٿو (ڏسو تصوير. 1). اچو ته ڏسون ته حساب جي درستگي کي ڇا ٿيندو جڏهن پليٽ هيٽ ايڪسچينج کي ماڊل ڪيو وڃي جيئن حساب ڪتاب جي سيلن جو تعداد وڌندو وڃي.

درستگي جو تجزيو ڪرڻ لاءِ، اسان گرمي مٽاسٽاڪار کي ڊيزائين سيلز ۾ ورهائڻ لاءِ ٻه آپشن استعمال ڪريون ٿا:

1. هر چورس سيل ۾ ٻه هائيڊولڪ (ٿڌي ۽ گرم وهڪري) ۽ هڪ حرارتي عنصر شامل آهي. (ڏسو شڪل 5)
2. هر چورس سيل ۾ ڇهه هائيڊولڪ عناصر (گرم ۽ ٿڌي وهڪري ۾ ٽي حصا) ۽ ٽي حرارتي عناصر شامل آهن.

پوئين صورت ۾، اسان ڪنيڪشن جا ٻه قسم استعمال ڪندا آهيون:

• ٿڌي ۽ گرم وهڪري جو مقابلو؛
• ٿڌي ۽ گرم وهڪري جو متوازي وهڪري.

ڪائونٽر فلو ڪراس فلو جي مقابلي ۾ ڪارڪردگي وڌائي ٿو، جڏهن ته ڪائونٽر فلو ان کي گھٽائي ٿو. سيلن جي وڏي تعداد سان، وهڪري جي مٿان سراسري ٿئي ٿي ۽ هر شيء حقيقي پار وهڪري جي ويجهو ٿي وڃي ٿي (شڪل 6 ڏسو).

شڪل 6. چار-سيل، 3-عنصر ڪراس فلو ماڊل.

شڪل 7 هيٽ ايڪسچينجر ۾ ثابت قدمي واري اسٽيشنري درجه حرارت جي ورڇ جا نتيجا ڏيکاري ٿو جڏهن ماڊل کي ورهائڻ لاءِ مختلف آپشنز لاءِ، گرم لڪير سان 150 °C جي گرمي پد سان هوا جي فراهمي، ۽ 21 °C سرد لڪير سان، هوا جي فراهمي. سيل تي رنگ ۽ انگ حساب ڪتاب ۾ سراسري ڀت جي درجه حرارت کي ظاهر ڪن ٿا.

شڪل 7. مختلف ڊيزائن جي اسڪيمن لاءِ مستحڪم رياستي درجه حرارت.

جدول 2 ڏيکاري ٿو گرمي ايڪسچينجر کان پوءِ گرم هوا جي مستحڪم-رياست درجه حرارت، سيلز ۾ گرمي ايڪسچينج ماڊل جي تقسيم تي منحصر آهي.

جدول 2. گرمي ايڪسچينج ۾ ڊيزائن جي سيلز جي تعداد تي درجه حرارت جو انحصار.

ماڊل جي ماپ	مستحڪم درجه حرارت 1 عنصر في سيل	مستحڪم درجه حرارت 3 عناصر في سيل
2x2	62,7	67.7
3 × 3	64.9	68.5
4x4	66.2	68.9
8x8	68.1	69.5
10 × 10	68.5	69.7
20 × 20	69.4	69.9
40 × 40	69.8	70.1

جيئن ته ماڊل ۾ ڳڻپيوڪر سيلن جو تعداد وڌي ٿو، آخري مستحڪم رياست جي درجه حرارت وڌي ٿي. مختلف حصن لاء مستحڪم-رياست گرمي پد جي وچ ۾ فرق حساب جي درستگي جو هڪ اشارو سمجهي سگهجي ٿو. اهو ڏسي سگھجي ٿو ته ڳڻپيوڪر سيلن جي تعداد ۾ اضافو سان، درجه حرارت حد تائين وڌي ٿو، ۽ درستگي ۾ اضافو حساب جي پوائنٽن جي تعداد جي تناسب نه آهي.

سوال پيدا ٿئي ٿو: اسان کي ڪهڙي قسم جي ماڊل جي درستگي جي ضرورت آهي؟

هن سوال جو جواب اسان جي ماڊل جي مقصد تي دارومدار. جيئن ته هي آرٽيڪل ماڊل تي ٻڌل ڊيزائن بابت آهي، اسان ڪنٽرول سسٽم کي ترتيب ڏيڻ لاء هڪ ماڊل ٺاهي رهيا آهيون. هن جو مطلب اهو آهي ته ماڊل جي درستگي کي سسٽم ۾ استعمال ٿيل سينسر جي درستگي جي مقابلي ۾ هجڻ گهرجي.

اسان جي حالت ۾، گرمي پد هڪ thermocouple ذريعي ماپي ويندي آهي، جنهن جي درستگي ± 2.5 ° C آهي. ڪنٽرول سسٽم قائم ڪرڻ جي مقصد لاءِ ڪا به اعليٰ درستگي بيڪار آهي؛ اسان جو حقيقي ڪنٽرول سسٽم صرف ”ڏسندو“ ان کي. اهڙيءَ طرح، جيڪڏهن اسان فرض ڪريون ته لامحدود پارٽيشنن لاءِ محدود درجه حرارت 70 °C آهي، ته پوءِ هڪ نمونو جيڪو اسان کي 67.5 °C کان وڌيڪ ڏئي ٿو، ڪافي صحيح هوندو. سڀ ماڊل 3 پوائنٽس سان گڏ حسابي سيل ۾ ۽ ماڊل 5x5 کان وڏا آهن هڪ سيل ۾ هڪ پوائنٽ سان. (ٽيبل 2 ۾ سائي رنگ ۾ نمايان ٿيل)

متحرڪ آپريٽنگ موڊس

متحرڪ راڄ جو جائزو وٺڻ لاءِ، اسان مختلف قسم جي ڊيزائن جي اسڪيمن لاءِ گرمي مٽاسٽاڪار ديوار جي گرم ۽ ٿڌي ترين پوائنٽن تي درجه حرارت جي تبديلي جي عمل جو جائزو وٺنداسين. (ڏسو تصوير 8)

شڪل 8. گرمي ايڪسچينج کي گرم ڪرڻ. طول و عرض جا ماڊل 2x2 ۽ 10x10.

اهو ڏسي سگهجي ٿو ته منتقلي جي عمل جو وقت ۽ ان جي بلڪل فطرت عملي طور تي حساب ڪتاب جي سيلن جي تعداد کان آزاد آهن، ۽ خاص طور تي گرم ڌاتو جي ڪاميٽي طرفان طئي ٿيل آهن.

اهڙيء طرح، اسان اهو نتيجو ڪريون ٿا ته 20 کان 150 ° C جي موڊ ۾ گرمي ايڪسچينج جي منصفانه ماڊلنگ لاء، SCR ڪنٽرول سسٽم جي گهربل درستگي سان، اٽڪل 10 - 20 ڊيزائن پوائنٽ ڪافي آهن.

تجربن جي بنياد تي هڪ متحرڪ ماڊل قائم ڪرڻ

هڪ رياضياتي ماڊل هجڻ سان گڏ، هيٽ ايڪسچينجر کي صاف ڪرڻ بابت تجرباتي ڊيٽا، اسان کي صرف هڪ سادي اصلاح ڪرڻي آهي، يعني ماڊل ۾ شدت واري عنصر کي متعارف ڪرايو ته جيئن حساب ڪتاب تجرباتي نتيجن سان ٺهڪي اچي.

ان کان علاوه، گرافڪ ماڊل ٺاهڻ واري ماحول کي استعمال ڪندي، اسان اهو خودڪار طريقي سان ڪنداسين. شڪل 9 گرمي جي منتقلي جي شدت جي گنجائش کي چونڊڻ لاء هڪ الگورتھم ڏيکاري ٿو. تجربن مان حاصل ڪيل ڊيٽا ان پٽ کي فراهم ڪئي وئي آهي، گرمي ايڪسچينج ماڊل سان ڳنڍيل آهي، ۽ هر موڊ لاء گهربل گنجائش حاصل ڪيا ويا آهن.

شڪل 9. تجرباتي نتيجن جي بنياد تي شدت جي کوٽائي کي چونڊڻ لاء الگورٿم.

اهڙيءَ طرح، اسان Nusselt نمبر لاءِ ساڳي ڪوفيشيٽ جو تعين ڪريون ٿا ۽ حساب ڪتاب جي فارمولن ۾ غير يقيني صورتحال کي ختم ڪريون ٿا. مختلف آپريٽنگ موڊس ۽ گرمي پد لاءِ، اصلاحي عنصرن جا قدر تبديل ٿي سگھن ٿا، پر ساڳي آپريٽنگ موڊس (عام آپريشن) لاءِ، اھي تمام ويجھا آھن. مثال طور، مختلف موڊس لاءِ ڏنل گرمي مٽاسٽاڪار لاءِ ڪوفيشيٽ رينج 0.492 کان 0.655 تائين

جيڪڏهن اسان 0.6 جي کوٽائي لاڳو ڪريون ٿا، ته پوء مطالعي هيٺ آپريٽنگ طريقن ۾ حساب جي غلطي thermocouple غلطي کان گهٽ هوندي، اهڙيء طرح، ڪنٽرول سسٽم لاء، گرمي ايڪسچينج جو رياضياتي ماڊل مڪمل طور تي حقيقي ماڊل لاء مناسب هوندو.

گرمي ايڪسچينج ماڊل قائم ڪرڻ جا نتيجا

گرمي جي منتقلي جي معيار کي جانچڻ لاء، هڪ خاص خاصيت استعمال ڪيو ويندو آهي - ڪارڪردگي:

ڪٿي
effگرم - گرم ٿڌي لاء گرمي ايڪسچينج جي ڪارڪردگي؛
Tجبلin - گرم کولنٽ جي وهڪري جي رستي سان گرمي ايڪسچينج ۾ داخل ٿيڻ تي گرمي پد؛
Tجبلٻاهر - انهن جي گرمي ايڪسچينج جي آئوٽليٽ تي گرمي پد گرم ٿڌي وهڪري جي رستي سان؛
Tهالin - ٿڌي ٿڌي وهڪري جي رستي سان گرمي ايڪسچينج ۾ داخل ٿيڻ تي درجه حرارت.

جدول 3 ڏيکاري ٿو گرمي مٽاسٽاڪار ماڊل جي ڪارڪردگيءَ جي انحراف کي تجرباتي هڪ کان مختلف وهڪري جي شرحن تي گرم ۽ ٿڌي لائينن سان.

جدول 3. % ۾ گرمي جي منتقلي جي ڪارڪردگي جي حساب ۾ غلطيون

اسان جي صورت ۾، چونڊيل کوٽائي اسان جي دلچسپي جي سڀني آپريٽنگ طريقن ۾ استعمال ڪري سگهجي ٿي. جيڪڏهن گهٽ وهڪري جي شرح تي، جتي غلطي وڏي آهي، گهربل درستگي حاصل نه ڪئي وئي آهي، اسان هڪ متغير شدت واري عنصر استعمال ڪري سگهون ٿا، جيڪو موجوده وهڪري جي شرح تي منحصر هوندو.

مثال طور، شڪل 10 ۾، شدت جي کوٽائي جو حساب ڏنل فارمولا استعمال ڪندي چينل سيلز ۾ موجوده وهڪري جي شرح تي منحصر ڪيو ويو آهي.

شڪل 10. متغير گرمي جي منتقلي وڌائڻ واري گنجائش.

پهچڻ

• فزيڪل قانونن جو علم توهان کي اجازت ڏئي ٿو ته ڪنهن شئي جا متحرڪ ماڊل ٺاهي ماڊل تي ٻڌل ڊيزائن لاءِ.
• ماڊل کي تصديق ڪيو وڃي ۽ ٽيسٽ ڊيٽا جي بنياد تي ٽيون ڪيو وڃي.
• ماڊل ڊولپمينٽ ٽولز کي ڊولپر کي اجازت ڏيڻ گهرجي ته ماڊل کي ڪسٽمائيز ڪرڻ جي بنياد تي اعتراض جي جاچ جا نتيجا.
• صحيح نموني تي ٻڌل طريقي سان استعمال ڪريو ۽ توهان خوش ٿي ويندا!

انهن لاءِ بونس جيڪي پڙهڻ مڪمل ڪيا. SCR سسٽم جي هڪ مجازي ماڊل جي آپريشن جي وڊيو.

صرف رجسٽرڊ استعمال ڪندڙ سروي ۾ حصو وٺي سگهن ٿا. سائن ان ڪريو، توهان جي مهرباني.

مون کي اڳتي ڇا ڳالهائڻ گهرجي؟

• 76,2٪ڪيئن ثابت ڪجي ته ماڊل ۾ پروگرام هارڊويئر ۾ پروگرام سان ملندڙ جلندڙ آهي.16

• 23,8٪ماڊل تي ٻڌل ڊيزائن لاءِ سپر ڪمپيوٽر ڪمپيوٽنگ ڪيئن استعمال ڪجي.5

21 استعمال ڪندڙ ووٽ ڪيو. 1 استعمال ڪندڙ روڪيو.

جو ذريعو: www.habr.com