"Kung nabasa mo ang inskripsiyon na "kalabaw" sa hawla ng isang elepante, huwag maniwala sa iyong mga mata." Kozma Prutkov
Sa nakaraan ipinakita kung bakit kailangan ang isang object model, at napatunayan na kung wala ang object model na ito ay masasabi lamang ng isa ang model based na disenyo bilang isang marketing blizzard, walang kabuluhan at walang awa. Ngunit kapag lumitaw ang isang modelo ng isang bagay, ang mga karampatang inhinyero ay palaging may isang makatwirang tanong: anong ebidensya ang naroroon na ang modelo ng matematika ng bagay ay tumutugma sa tunay na bagay.
Isang halimbawang sagot sa tanong na ito ay ibinigay sa Sa artikulong ito ay titingnan natin ang isang halimbawa ng paglikha ng isang modelo para sa mga air conditioning system ng sasakyang panghimpapawid, na nagpapalabnaw sa pagsasanay na may ilang mga teoretikal na pagsasaalang-alang ng isang pangkalahatang kalikasan.
Paglikha ng isang maaasahang modelo ng bagay. Teorya
Upang hindi mag-procrastinate, sasabihin ko kaagad sa iyo ang tungkol sa algorithm para sa paglikha ng isang modelo para sa disenyong nakabatay sa modelo. Tatlong simpleng hakbang lang ang kailangan:
Hakbang 1. Bumuo ng isang sistema ng mga algebraic-differential equation na naglalarawan sa dynamic na gawi ng namodelong sistema. Ito ay simple kung alam mo ang pisika ng proseso. Maraming mga siyentipiko ang nakagawa na para sa atin ng mga pangunahing pisikal na batas na pinangalanang Newton, Brenoul, Navier Stokes at iba pang Stangels, Compass at Rabinovich.
Hakbang 2. Pumili sa resultang sistema ng isang hanay ng mga empirical coefficient at katangian ng object ng modelling na maaaring makuha mula sa mga pagsubok.
Hakbang 3. Subukan ang bagay at ayusin ang modelo batay sa mga resulta ng buong sukat na mga eksperimento, upang ito ay tumutugma sa katotohanan, na may kinakailangang antas ng detalye.
As you can see, simple lang, two three lang.
Halimbawa ng praktikal na pagpapatupad
Ang air conditioning system (ACS) sa isang sasakyang panghimpapawid ay konektado sa isang awtomatikong sistema ng pagpapanatili ng presyon. Ang presyon sa eroplano ay dapat palaging mas malaki kaysa sa panlabas na presyon, at ang rate ng pagbabago ng presyon ay dapat na tulad na ang mga piloto at mga pasahero ay hindi dumudugo mula sa ilong at tainga. Samakatuwid, ang air inlet at outlet control system ay mahalaga para sa kaligtasan, at ang mga mamahaling sistema ng pagsubok ay inilalagay sa lupa para sa pag-unlad nito. Lumilikha sila ng mga temperatura at presyon sa altitude ng flight, at nagpaparami ng mga kondisyon ng pag-alis at paglapag sa mga airfield na may iba't ibang taas. At ang isyu ng pagbuo at pag-debug ng mga control system para sa mga SCV ay tumataas sa buong potensyal nito. Gaano katagal natin tatakbo ang test bench para makakuha ng kasiya-siyang control system? Malinaw, kung magse-set up kami ng isang control model sa isang modelo ng isang bagay, kung gayon ang cycle ng trabaho sa test bench ay maaaring makabuluhang bawasan.
Ang isang air conditioning system ng sasakyang panghimpapawid ay binubuo ng parehong mga heat exchanger tulad ng anumang iba pang thermal system. Ang baterya ay isang baterya din sa Africa, isang air conditioner lamang. Ngunit dahil sa mga limitasyon sa take-off na timbang at mga sukat ng sasakyang panghimpapawid, ang mga heat exchanger ay ginawang compact at kasing episyente hangga't maaari upang makapaglipat ng mas maraming init hangga't maaari mula sa mas maliit na masa. Bilang isang resulta, ang geometry ay nagiging medyo kakaiba. Tulad ng sa kasong isinasaalang-alang. Ang Figure 1 ay nagpapakita ng isang plate heat exchanger kung saan ang isang lamad ay ginagamit sa pagitan ng mga plato upang mapabuti ang paglipat ng init. Ang mainit at malamig na coolant ay kahalili sa mga channel, at ang direksyon ng daloy ay nakahalang. Ang isang coolant ay ibinibigay sa front cut, ang isa pa - sa gilid.
Upang malutas ang problema ng pagkontrol sa SCR, kailangan nating malaman kung gaano karaming init ang inililipat mula sa isang daluyan patungo sa isa pa sa naturang heat exchanger bawat yunit ng oras. Ang rate ng pagbabago ng temperatura, na aming kinokontrol, ay nakasalalay dito.
Figure 1. Diagram ng isang aircraft heat exchanger.
Mga problema sa pagmomodelo. Hydraulic na bahagi
Sa unang sulyap, ang gawain ay medyo simple, kinakailangan upang kalkulahin ang daloy ng masa sa pamamagitan ng mga channel ng heat exchanger at ang daloy ng init sa pagitan ng mga channel.
Ang mass flow rate ng coolant sa mga channel ay kinakalkula gamit ang Bernouli formula:
kung saan:
ΞP - pagkakaiba sa presyon sa pagitan ng dalawang puntos;
ΞΎ β koepisyent ng friction ng coolant;
L - haba ng channel;
d - haydroliko na diameter ng channel;
Ο - density ng coolant;
Ο β bilis ng coolant sa channel.
Para sa isang channel ng arbitrary na hugis, ang hydraulic diameter ay kinakalkula ng formula:
kung saan:
F - lugar ng daloy;
P - basa na perimeter ng channel.
Ang friction coefficient ay kinakalkula gamit ang mga empirical formula at depende sa bilis ng daloy at mga katangian ng coolant. Para sa iba't ibang mga geometry, ang iba't ibang mga dependency ay nakuha, halimbawa, ang formula para sa magulong daloy sa makinis na mga tubo:
kung saan:
Re β Reynolds number.
Para sa daloy sa mga flat channel, maaaring gamitin ang sumusunod na formula:
Mula sa formula ni Bernoulli, maaari mong kalkulahin ang pagbaba ng presyon para sa isang ibinigay na bilis, o kabaligtaran, kalkulahin ang bilis ng coolant sa channel, batay sa isang ibinigay na pagbaba ng presyon.
Palitan ng init
Ang daloy ng init sa pagitan ng coolant at ng dingding ay kinakalkula gamit ang formula:
kung saan:
Ξ± [W/(m2Γdeg)] β koepisyent ng paglipat ng init;
F β lugar ng daloy.
Para sa mga problema ng daloy ng coolant sa mga tubo, isang sapat na dami ng pananaliksik ang isinagawa at mayroong maraming mga pamamaraan ng pagkalkula, at bilang isang panuntunan, ang lahat ay bumaba sa mga empirical na dependency para sa koepisyent ng paglipat ng init Ξ± [W/(m2Γdeg)]
kung saan:
Nu β Nusselt number,
Ξ» β thermal conductivity coefficient ng likido [W/(mΓdeg)] d β hydraulic (katumbas) diameter.
Upang kalkulahin ang numero ng Nusselt (criterion), ginagamit ang mga dependency ng empirical criterion, halimbawa, ang formula para sa pagkalkula ng numero ng Nusselt ng isang round pipe ay ganito ang hitsura:
Dito nakikita na natin ang numero ng Reynolds, ang numero ng Prandtl sa temperatura ng dingding at temperatura ng likido, at ang koepisyent ng hindi pantay. ()
Para sa mga corrugated plate heat exchanger ang formula ay magkatulad ( ):
kung saan:
n = 0.73 m =0.43 para sa magulong daloy,
koepisyent a - nag-iiba mula 0,065 hanggang 0.6 depende sa bilang ng mga plato at daloy ng rehimen.
Isaalang-alang natin na ang koepisyent na ito ay kinakalkula lamang para sa isang punto sa daloy. Para sa susunod na punto mayroon kaming ibang temperatura ng likido (ito ay uminit o lumamig), ibang temperatura ng dingding at, nang naaayon, lumulutang ang lahat ng mga numero ng Reynolds at Prandtl.
Sa puntong ito, sasabihin ng sinumang mathematician na imposibleng tumpak na kalkulahin ang isang sistema kung saan nagbabago ang koepisyent ng 10 beses, at magiging tama siya.
Ang sinumang praktikal na inhinyero ay magsasabi na ang bawat heat exchanger ay ginawa nang iba at imposibleng kalkulahin ang mga sistema, at siya rin ay magiging tama.
Paano naman ang Model-Based Design? Nawala ba talaga ang lahat?
Ang mga advanced na nagbebenta ng Western software sa lugar na ito ay magbebenta sa iyo ng mga supercomputer at 3D na sistema ng pagkalkula, tulad ng "hindi mo magagawa kung wala ito." At kailangan mong patakbuhin ang pagkalkula para sa isang araw upang makuha ang pamamahagi ng temperatura sa loob ng 1 minuto.
Malinaw na hindi ito ang aming opsyon; kailangan naming i-debug ang control system, kung hindi sa real time, at least sa nakikinita na oras.
Solusyon nang random
Ang isang heat exchanger ay ginawa, isang serye ng mga pagsubok ay isinasagawa, at isang talahanayan ng kahusayan ng steady-state na temperatura ay nakatakda sa ibinigay na mga rate ng daloy ng coolant. Simple, mabilis at maaasahan dahil ang data ay mula sa pagsubok.
Ang kawalan ng diskarteng ito ay walang mga dynamic na katangian ng bagay. Oo, alam namin kung ano ang magiging steady-state na daloy ng init, ngunit hindi namin alam kung gaano katagal bago maitatag kapag lumipat mula sa isang operating mode patungo sa isa pa.
Samakatuwid, nang makalkula ang mga kinakailangang katangian, i-configure namin ang control system nang direkta sa panahon ng pagsubok, na sa una ay nais naming iwasan.
Model-Based Approach
Upang lumikha ng isang modelo ng isang dynamic na heat exchanger, kinakailangan na gumamit ng data ng pagsubok upang maalis ang mga kawalan ng katiyakan sa mga empirical na formula ng pagkalkula - ang numero ng Nusselt at hydraulic resistance.
Ang solusyon ay simple, tulad ng lahat ng mapanlikha. Kumuha kami ng empirical formula, nagsasagawa ng mga eksperimento at tinutukoy ang halaga ng koepisyent a, sa gayon ay inaalis ang kawalan ng katiyakan sa formula.
Sa sandaling mayroon kaming tiyak na halaga ng koepisyent ng paglipat ng init, ang lahat ng iba pang mga parameter ay tinutukoy ng mga pangunahing pisikal na batas ng konserbasyon. Ang pagkakaiba ng temperatura at koepisyent ng paglipat ng init ay tumutukoy sa dami ng enerhiya na inilipat sa channel bawat yunit ng oras.
Alam ang daloy ng enerhiya, posible na malutas ang mga equation ng konserbasyon ng mass ng enerhiya at momentum para sa coolant sa hydraulic channel. Halimbawa ito:
Para sa aming kaso, ang daloy ng init sa pagitan ng dingding at ng coolant - Qwall - ay nananatiling hindi tiyak. Maaari mong makita ang higit pang mga detalye
At din ang temperatura derivative equation para sa channel wall:
kung saan:
ΞQwall β ang pagkakaiba sa pagitan ng papasok at papalabas na daloy sa pader ng channel;
M ay ang masa ng pader ng channel;
Cpc β kapasidad ng init ng materyal sa dingding.
Katumpakan ng modelo
Tulad ng nabanggit sa itaas, sa isang heat exchanger mayroon kaming pamamahagi ng temperatura sa ibabaw ng plato. Para sa isang steady-state na halaga, maaari mong kunin ang average sa ibabaw ng mga plato at gamitin ito, na iniisip ang buong heat exchanger bilang isang concentrated point kung saan, sa isang pagkakaiba sa temperatura, ang init ay inililipat sa buong ibabaw ng heat exchanger. Ngunit para sa mga lumilipas na rehimen ang gayong pagtatantya ay maaaring hindi gumana. Ang iba pang sukdulan ay ang gumawa ng ilang daang libong puntos at i-load ang Super Computer, na hindi rin angkop para sa amin, dahil ang gawain ay upang i-configure ang control system sa real time, o mas mabuti pa, nang mas mabilis.
Ang tanong ay lumitaw, gaano karaming mga seksyon ang dapat nahahati sa heat exchanger upang makakuha ng katanggap-tanggap na katumpakan at bilis ng pagkalkula?
Gaya ng dati, nagkataon na mayroon akong modelo ng isang amine heat exchanger sa kamay. Ang heat exchanger ay isang tubo; isang heating medium ang dumadaloy sa mga tubo, at isang heated medium ang dumadaloy sa pagitan ng mga bag. Upang gawing simple ang problema, ang buong tubo ng heat exchanger ay maaaring katawanin bilang isang katumbas na tubo, at ang tubo mismo ay maaaring katawanin bilang isang hanay ng mga discrete na cell ng pagkalkula, sa bawat isa kung saan kinakalkula ang isang point model ng heat transfer. Ang diagram ng isang solong modelo ng cell ay ipinapakita sa Figure 2. Ang channel ng mainit na hangin at ang channel ng malamig na hangin ay konektado sa pamamagitan ng isang pader, na nagsisiguro sa paglipat ng daloy ng init sa pagitan ng mga channel.
Figure 2. Heat exchanger cell model.
Ang modelo ng tubular heat exchanger ay madaling i-set up. Maaari mo lamang baguhin ang isang parameter - ang bilang ng mga seksyon sa haba ng pipe at tingnan ang mga resulta ng pagkalkula para sa iba't ibang mga partisyon. Kalkulahin natin ang ilang mga pagpipilian, simula sa isang dibisyon sa 5 puntos kasama ang haba (Larawan 3) at hanggang sa 100 puntos kasama ang haba (Larawan 4).
Figure 3. Nakatigil na pamamahagi ng temperatura ng 5 kinakalkula na puntos.
Figure 4. Nakatigil na pamamahagi ng temperatura ng 100 kinakalkula na puntos.
Bilang resulta ng mga kalkulasyon, lumabas na ang steady-state na temperatura kapag nahahati sa 100 puntos ay 67,7 degrees. At kapag hinati sa 5 kalkuladong puntos, ang temperatura ay 72 degrees C.
Gayundin sa ibaba ng window ang bilis ng pagkalkula na may kaugnayan sa real time ay ipinapakita.
Tingnan natin kung paano nagbabago ang steady-state na temperatura at bilis ng pagkalkula depende sa bilang ng mga punto ng pagkalkula. Ang pagkakaiba sa mga steady-state na temperatura sa panahon ng mga kalkulasyon na may iba't ibang bilang ng mga cell ng pagkalkula ay maaaring gamitin upang masuri ang katumpakan ng resultang nakuha.
Talahanayan 1. Pag-asa ng temperatura at bilis ng pagkalkula sa bilang ng mga punto ng pagkalkula kasama ang haba ng heat exchanger.
| Bilang ng mga punto ng pagkalkula | Panay temperatura | Bilis ng pagkalkula |
| 5 | 72,66 | 426 |
| 10 | 70.19 | 194 |
| 25 | 68.56 | 124 |
| 50 | 67.99 | 66 |
| 100 | 67.8 | 32 |
Sa pagsusuri sa talahanayang ito, maaari nating gawin ang mga sumusunod na konklusyon:
- Ang bilis ng pagkalkula ay bumaba sa proporsyon sa bilang ng mga punto ng pagkalkula sa modelo ng heat exchanger.
- Ang pagbabago sa katumpakan ng pagkalkula ay nangyayari nang malaki. Habang tumataas ang bilang ng mga puntos, bumababa ang pagpipino sa bawat kasunod na pagtaas.
Sa kaso ng isang plate heat exchanger na may cross-flow coolant, tulad ng sa Figure 1, ang paglikha ng isang katumbas na modelo mula sa elementarya na mga cell ng pagkalkula ay bahagyang mas kumplikado. Kailangan nating ikonekta ang mga cell sa paraang maisaayos ang mga cross flow. Para sa 4 na mga cell, ang circuit ay magiging hitsura tulad ng ipinapakita sa Figure 5.
Ang daloy ng coolant ay nahahati sa kahabaan ng mainit at malamig na mga sanga sa dalawang channel, ang mga channel ay konektado sa pamamagitan ng mga thermal structure, upang kapag dumaan sa channel ang coolant ay nagpapalitan ng init sa iba't ibang mga channel. Ang pagtulad sa cross flow, ang mainit na coolant ay dumadaloy mula kaliwa hanggang kanan (tingnan ang Fig. 5) sa bawat channel, sunud-sunod na nagpapalitan ng init sa mga channel ng malamig na coolant, na dumadaloy mula sa ibaba hanggang sa itaas (tingnan ang Fig. 5). Ang pinakamainit na punto ay nasa kaliwang sulok sa itaas, dahil ang mainit na coolant ay nagpapalitan ng init sa nainit na coolant ng malamig na channel. At ang pinakamalamig ay nasa kanang ibaba, kung saan ang malamig na coolant ay nagpapalitan ng init sa mainit na coolant, na lumamig na sa unang seksyon.
Figure 5. Cross-flow na modelo ng 4 na computational cell.
Ang modelong ito para sa isang plate heat exchanger ay hindi isinasaalang-alang ang paglipat ng init sa pagitan ng mga cell dahil sa thermal conductivity at hindi isinasaalang-alang ang paghahalo ng coolant, dahil ang bawat channel ay nakahiwalay.
Ngunit sa aming kaso, ang huling limitasyon ay hindi binabawasan ang katumpakan, dahil sa disenyo ng heat exchanger ang corrugated membrane ay naghahati sa daloy sa maraming nakahiwalay na mga channel kasama ang coolant (tingnan ang Fig. 1). Tingnan natin kung ano ang mangyayari sa katumpakan ng pagkalkula kapag nagmomodelo ng plate heat exchanger habang tumataas ang bilang ng mga cell ng pagkalkula.
Upang pag-aralan ang katumpakan, gumagamit kami ng dalawang pagpipilian para sa paghahati ng heat exchanger sa mga cell ng disenyo:
- Ang bawat square cell ay naglalaman ng dalawang hydraulic (malamig at mainit na daloy) at isang thermal element. (tingnan ang Larawan 5)
- Ang bawat square cell ay naglalaman ng anim na hydraulic elements (tatlong seksyon sa mainit at malamig na daloy) at tatlong thermal elemento.
Sa huling kaso, gumagamit kami ng dalawang uri ng koneksyon:
- kontra daloy ng malamig at mainit na daloy;
- magkatulad na daloy ng malamig at mainit na daloy.
Ang isang counter flow ay nagpapataas ng kahusayan kumpara sa isang cross flow, habang ang isang counter flow ay nagpapababa nito. Sa isang malaking bilang ng mga cell, ang pag-average sa daloy ay nangyayari at ang lahat ay nagiging malapit sa tunay na cross-flow (tingnan ang Larawan 6).
Figure 6. Four-cell, 3-element cross-flow model.
Ipinapakita ng Figure 7 ang mga resulta ng steady-state stationary na pamamahagi ng temperatura sa heat exchanger kapag nagbibigay ng hangin na may temperatura na 150 Β°C kasama ang mainit na linya, at 21 Β°C kasama ang malamig na linya, para sa iba't ibang mga opsyon para sa paghahati ng modelo. Ang kulay at mga numero sa cell ay sumasalamin sa average na temperatura ng pader sa cell ng pagkalkula.
Figure 7. Mga steady-state na temperatura para sa iba't ibang mga scheme ng disenyo.
Ipinapakita ng talahanayan 2 ang steady-state na temperatura ng pinainit na hangin pagkatapos ng heat exchanger, depende sa paghahati ng modelo ng heat exchanger sa mga cell.
Talahanayan 2. Pag-asa ng temperatura sa bilang ng mga cell ng disenyo sa heat exchanger.
| Dimensyon ng modelo | Panay temperatura 1 elemento bawat cell |
Panay temperatura 3 elemento bawat cell |
| 2Ρ 2 | 62,7 | 67.7 |
| 3 Γ 3 | 64.9 | 68.5 |
| 4Ρ 4 | 66.2 | 68.9 |
| 8Ρ 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 |
Habang tumataas ang bilang ng mga cell ng pagkalkula sa modelo, tumataas ang panghuling steady-state na temperatura. Ang pagkakaiba sa pagitan ng steady-state na temperatura para sa iba't ibang mga partisyon ay maaaring isaalang-alang bilang isang tagapagpahiwatig ng katumpakan ng pagkalkula. Ito ay makikita na sa isang pagtaas sa bilang ng mga cell ng pagkalkula, ang temperatura ay may kaugaliang limitasyon, at ang pagtaas sa katumpakan ay hindi proporsyonal sa bilang ng mga punto ng pagkalkula.
Ang tanong ay lumitaw: anong uri ng katumpakan ng modelo ang kailangan natin?
Ang sagot sa tanong na ito ay depende sa layunin ng aming modelo. Dahil ang artikulong ito ay tungkol sa disenyong nakabatay sa modelo, gumagawa kami ng modelo para i-configure ang control system. Nangangahulugan ito na ang katumpakan ng modelo ay dapat na maihahambing sa katumpakan ng mga sensor na ginamit sa system.
Sa aming kaso, ang temperatura ay sinusukat ng isang thermocouple, na ang katumpakan ay Β±2.5Β°C. Ang anumang mas mataas na katumpakan para sa layunin ng pag-set up ng isang control system ay walang silbi; ang aming tunay na control system ay "hindi makikita" ito. Kaya, kung ipagpalagay natin na ang paglilimita ng temperatura para sa isang walang katapusang bilang ng mga partisyon ay 70 Β°C, kung gayon ang isang modelo na nagbibigay sa atin ng higit sa 67.5 Β°C ay magiging sapat na tumpak. Lahat ng mga modelo na may 3 puntos sa isang cell ng pagkalkula at mga modelong mas malaki kaysa sa 5x5 na may isang punto sa isang cell. (Naka-highlight sa berde sa Talahanayan 2)
Mga dynamic na operating mode
Upang masuri ang dynamic na rehimen, susuriin namin ang proseso ng pagbabago ng temperatura sa pinakamainit at pinakamalamig na mga punto ng pader ng heat exchanger para sa iba't ibang variant ng mga scheme ng disenyo. (tingnan ang Fig. 8)
Figure 8. Pag-init ng heat exchanger. Mga modelo ng dimensyon 2x2 at 10x10.
Makikita na ang oras ng proseso ng paglipat at ang mismong kalikasan nito ay halos independiyente sa bilang ng mga cell ng pagkalkula, at eksklusibong tinutukoy ng masa ng pinainit na metal.
Kaya, napagpasyahan namin na para sa patas na pagmomodelo ng heat exchanger sa mga mode mula 20 hanggang 150 Β°C, na may katumpakan na kinakailangan ng sistema ng kontrol ng SCR, mga 10 - 20 na mga punto ng disenyo ay sapat.
Pagse-set up ng dynamic na modelo batay sa eksperimento
Ang pagkakaroon ng isang mathematical model, pati na rin ang pang-eksperimentong data sa paglilinis ng heat exchanger, ang kailangan lang nating gawin ay gumawa ng isang simpleng pagwawasto, ibig sabihin, magpasok ng isang intensification factor sa modelo upang ang pagkalkula ay tumutugma sa mga resulta ng eksperimentong.
Bukod dito, gamit ang kapaligiran ng paglikha ng graphical na modelo, awtomatiko naming gagawin ito. Ang Figure 9 ay nagpapakita ng isang algorithm para sa pagpili ng heat transfer intensification coefficients. Ang data na nakuha mula sa eksperimento ay ibinibigay sa input, ang modelo ng heat exchanger ay konektado, at ang mga kinakailangang coefficient para sa bawat mode ay nakuha sa output.
Figure 9. Algorithm para sa pagpili ng intensification coefficient batay sa mga eksperimentong resulta.
Kaya, tinutukoy namin ang parehong koepisyent para sa isang numero ng Nusselt at inaalis ang kawalan ng katiyakan sa mga formula ng pagkalkula. Para sa iba't ibang mga mode ng pagpapatakbo at temperatura, ang mga halaga ng mga kadahilanan ng pagwawasto ay maaaring magbago, ngunit para sa mga katulad na mode ng pagpapatakbo (normal na operasyon) sila ay naging napakalapit. Halimbawa, para sa isang naibigay na heat exchanger para sa iba't ibang mga mode ang koepisyent ay umaabot mula 0.492 hanggang 0.655
Kung mag-aplay kami ng isang koepisyent na 0.6, kung gayon sa mga operating mode na pinag-aaralan ang error sa pagkalkula ay magiging mas mababa kaysa sa error sa thermocouple, kaya, para sa control system, ang mathematical model ng heat exchanger ay magiging ganap na sapat sa tunay na modelo.
Mga resulta ng pag-set up ng modelo ng heat exchanger
Upang masuri ang kalidad ng paglipat ng init, ginagamit ang isang espesyal na katangian - kahusayan:
kung saan:
effmainit - kahusayan ng heat exchanger para sa mainit na coolant;
Tbundokin β temperatura sa pumapasok sa heat exchanger kasama ang hot coolant flow path;
TbundokPalabas β temperatura sa labasan ng kanilang heat exchanger sa daanan ng daloy ng mainit na coolant;
THallin β temperatura sa pumapasok sa heat exchanger sa daanan ng daloy ng malamig na coolant.
Ipinapakita ng talahanayan 3 ang paglihis ng kahusayan ng modelo ng heat exchanger mula sa eksperimental sa iba't ibang mga rate ng daloy kasama ang mainit at malamig na mga linya.
Talahanayan 3. Mga error sa pagkalkula ng kahusayan sa paglipat ng init sa %
Sa aming kaso, ang napiling koepisyent ay maaaring gamitin sa lahat ng mga operating mode na interesado sa amin. Kung sa mababang mga rate ng daloy, kung saan ang error ay mas malaki, ang kinakailangang katumpakan ay hindi nakakamit, maaari kaming gumamit ng variable na kadahilanan ng intensification, na depende sa kasalukuyang rate ng daloy.
Halimbawa, sa Figure 10, ang intensification coefficient ay kinakalkula gamit ang isang ibinigay na formula depende sa kasalukuyang rate ng daloy sa mga cell ng channel.
Figure 10. Variable heat transfer enhancement coefficient.
Natuklasan
- Ang kaalaman sa mga pisikal na batas ay nagbibigay-daan sa iyo na lumikha ng mga dynamic na modelo ng isang bagay para sa disenyong nakabatay sa modelo.
- Dapat na ma-verify at nakatutok ang modelo batay sa data ng pagsubok.
- Dapat payagan ng mga tool sa pagbuo ng modelo ang developer na i-customize ang modelo batay sa mga resulta ng pagsubok sa bagay.
- Gamitin ang tamang diskarte na nakabatay sa modelo at magiging masaya ka!
Bonus para sa mga nakatapos ng pagbabasa.
Ang mga rehistradong user lamang ang maaaring lumahok sa survey. , pakiusap
Ano ang dapat kong pag-usapan sa susunod?
-
76,2%Paano patunayan na ang programa sa modelo ay tumutugma sa programa sa hardware.16
-
23,8%Paano gamitin ang supercomputer computing para sa disenyong nakabatay sa modelo.5
21 user ang bumoto. 1 user ang umiwas.
Pinagmulan: www.habr.com