MODELOVÁNÍ SOUPROUDÉHO VÝMĚNÍKU TEPLA V SIMULINKU S VYUŽITÍM S-FUNKCÍ

Podobné dokumenty
Pasivní tvarovací obvody RC

Využití programového systému MATLAB pro řízení laboratorního modelu

Úloha V.E... Vypař se!

10 Lineární elasticita

IMPULSNÍ A PŘECHODOVÁ CHARAKTERISTIKA,

Maxwellovy a vlnová rovnice v obecném prostředí

9 Viskoelastické modely

5. Využití elektroanalogie při analýze a modelování dynamických vlastností mechanických soustav

FINANČNÍ MATEMATIKA- ÚVĚRY

4. Střední radiační teplota; poměr osálání,

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

REAKČNÍ KINETIKA 1. ZÁKLADNÍ POJMY. α, ß jsou dílčí reakční řády, α je dílčí reakční řád vzhledem ke složce A, ß vzhledem ke složce

Řešení: uvolnění - volba reakcí, vnitřní síly řešené z levého tělesa: Ekvivalentní varianty prutu: Deformační podmínka: ΔL=0

FAKULTA APLIKOVANÝCH VĚD

Schéma modelu důchodového systému

STATICKÉ A DYNAMICKÉ VLASTNOSTI ZAŘÍZENÍ

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 4. TROJFÁZOVÉ OBVODY

Fyzikální korespondenční seminář MFF UK

X 3U U U. Skutečné hodnoty zkratových parametrů v pojmenovaných veličinách pak jsou: Průběh zkratového proudu: SKS =

7.4.1 Parametrické vyjádření přímky I

x udává hodnotu směrnice tečny grafu

NA POMOC FO. Pád vodivého rámečku v magnetickém poli

Univerzita Pardubice Fakulta elektrotechniky a informatiky. Simulace chování systému v reálném čase Martin Horák

Analýza citlivosti NPV projektu na bázi ukazatele EVA

4. LOCK-IN ZESILOVAČE

Analýza rizikových faktorů při hodnocení investičních projektů dle kritéria NPV na bázi EVA

7. CVIČENÍ Témata:

ZPŮSOBY MODELOVÁNÍ ELASTOMEROVÝCH LOŽISEK

Porovnání způsobů hodnocení investičních projektů na bázi kritéria NPV

Stochastické modelování úrokových sazeb

Projekční podklady Vybrané technické parametry

Technický list. Trubky z polypropylenu EKOPLASTIK PPR PN10 EKOPLASTIK PPR PN16 EKOPLASTIK EVO EKOPLASTIK PPR PN20 EKOPLASTIK FIBER BASALT CLIMA

1/77 Navrhování tepelných čerpadel

Využijeme znalostí z předchozích kapitol, především z 9. kapitoly, která pojednávala o regresní analýze, a rozšíříme je.

2. Měření napětí, proudu a kmitočtu

ednáška Fakulta informačních technologií

Aplikace analýzy citlivosti při finačním rozhodování

Výroba a užití elektrické energie

Derivace funkce více proměnných

HODNOCENÍ EXPOZICE V OKOLÍ PŘÍSTROJŮ IPL. Pavel Buchar

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Studie proveditelnosti (Osnova)

( ) ( ) NÁVRH CHLADIČE VENKOVNÍHO VZDUCHU. Vladimír Zmrhal. ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav techniky prostředí Vladimir.Zmrhal@fs.cvut.

JAN JUREK. Jméno: Podpis: Název měření: OVĚŘOVÁNÍ ČINNOSTI GENERÁTORU FUNKCÍ Číslo měření: 6. Třída: E4B Skupina: 2

Kmitání tělesa s danou budicí frekvencí

Laplaceova transformace Modelování systémů a procesů (11MSP)

Spektrum 1. Spektrum 2. Výsledné Spektrum. Jan Malinský

Návod k obsluze. Vnitřní jednotka pro systém tepelných čerpadel vzduch-voda s příslušenstvím EKHBRD011ABV1 EKHBRD014ABV1 EKHBRD016ABV1

1/82 Navrhování a bilancování tepelných čerpadel

1/91 Navrhování a bilancování tepelných čerpadel

Analýza časových řad. Informační a komunikační technologie ve zdravotnictví. Biomedical Data Processing G r o u p

Biologické modely. Robert Mařík. 9. listopadu Diferenciální rovnice 3. 2 Autonomní diferenciální rovnice 8

Složkový model spotřeby tepelné energie v síti centralizovaného zásobování teplem

FINANČNÍ MATEMATIKA- JEDNODUCHÉ ÚROKOVÁNÍ

Obr.1 Stridulující jedinec druhu Palpimanus gibbulus

Parciální funkce a parciální derivace

MNOHAROZMĚROVÉ ADAPTIVNÍ ŘÍZENÍ S VYUŽITÍM DELTA MODELŮ V PROGRAMOVÉM PROSTŘEDÍ MATLAB. P. Navrátil, V. Bobál

ROTORŮ TURBOSOUSTROJÍ

Úloha VI.3... pracovní pohovor

Matematické základy teorie a aplikací nelineárních dynamických systémů

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Zpracování výsledků dotvarovací zkoušky

Téma 5 Kroucení Základní principy a vztahy Smykové napětí a přetvoření Úlohy staticky určité a staticky neurčité

Vliv funkce příslušnosti na průběh fuzzy regulace

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Práce a výkon TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

Lineární rovnice prvního řádu. Máme řešit nehomogenní lineární diferenciální rovnici prvního řádu. Funkce h(t) = 2

Analogový komparátor

Přibližná linearizace modelu kyvadla

5. MĚŘENÍ KMITOČTU a FÁZOVÉHO ROZDÍLU

4. MĚŘICÍ PŘEVODNÍKY ELEKTRICKÝCH VELIČIN 1, MĚŘENÍ KMITOČTU A FÁZOVÉHO ROZDÍLU

Úloha IV.E... už to bublá!

PREDIKCE OPOTŘEBENÍ NA KONTAKTNÍ DVOJICI V TURBODMYCHADLE S PROMĚNNOU GEOMETRIÍ

MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

Úloha II.E... je mi to šumák

Tabulky únosnosti tvarovaných / trapézových plechů z hliníku a jeho slitin.

( ) Základní transformace časových řad. C t. C t t = Μ. Makroekonomická analýza Popisná analýza ekonomických časových řad (ii) 1

Vybrané metody statistické regulace procesu pro autokorelovaná data

73-01 KONEČNÝ NÁVRH METODIKY VÝPOČTU KAPACITU VJEZDU DO OKRUŽNÍ KOMENTÁŘ 1. OBECNĚ 2. ZOHLEDNĚNÍ SKLADBY DOPRAVNÍHO PROUDU KŘIŽOVATKY

DERIVACE A MONOTÓNNOST FUNKCE DERIVACE A MONOTÓNNOST FUNKCE. y y

XI-1 Nestacionární elektromagnetické pole...2 XI-1 Rovinná harmonická elektromagnetická vlna...3 XI-2 Vlastnosti rovinné elektromagnetické vlny...

SIMULACE. Numerické řešení obyčejných diferenciálních rovnic. Měřicí a řídicí technika přednášky LS 2006/07

Metodika zpracování finanční analýzy a Finanční udržitelnost projektů

SROVNÁNí APROXIMAČNíCH METOD V TEORII RIZIKA

Práce a výkon při rekuperaci

POPIS OBVODŮ U2402B, U2405B

PJS Přednáška číslo 2

VÝPOČET PŘETVOŘENÍ STATICKY URIČTÝCH KONSTRUKCÍCH KOMPLEXNÍ PŘÍKLAD

Teorie obnovy. Obnova

Výkonnost a spolehlivost číslicových systémů

MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ SPOTŘEBY PALIVA VOZIDLA

Fyzikální praktikum II - úloha č. 4

10a. Měření rozptylového magnetického pole transformátoru s toroidním jádrem a jádrem EI

Volba vhodného modelu trendu

Seznámíte se s principem integrace substituční metodou a se základními typy integrálů, které lze touto metodou vypočítat.

Laboratorní práce č. 1: Pozorování tepelné výměny

REGULACE ČINNOSTI ELEKTRICKÝCH ZAŘÍZENÍ

Klíčová slova: Astabilní obvod, operační zesilovač, rychlost přeběhu, korekce dynamické chyby komparátoru


TLUMIČE TORSNÍHO KMITÁNÍ SILIKONOVÉ TLUMIČE

TERMOFYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI VYBRANÝCH LÁTEK (doporučeno pro výuku předmětu Procesní inženýrství studijního programu Procesní inženýrství )

Transkript:

MDELVÁNÍ UPRUDÉH VÝMĚNÍKU EPLA V IMULINKU VYUŽIÍM -FUNKCÍ M. Pieš Š. žana Kaedra měřií a řídií eniky Fakla elekroeniky a informaiky VŠB-U srava Absrak eno článek se zabývá vyvořením a implemenaí maemaikéo model soprodéo výměník epla v programovém prosředí MALAB&imlink s vyžiím -fnkí. Výměník epla je důležio sočásí výspnío elk elekrárny. Ve výměník epla se předává eplo vzniklé spalováním ý fosilní paliv do páry nebo parovzdové směsi. Na maemaiký model je poé aplikována meoda konečný diferení a daa ze simlae jso srovnány s reálným měřením v elekrárně Děmarovie. MAEMAICKÝ MDEL VÝMĚNÍKU EPLA Maemaiký model soprodéo výměník epla je popsán sosavo pariální difereniální rovni (PDE) a je definován řemi savovými proměnnými: ( ) ( ) ( ) eploa páry eploa spalin eploa sěny yo savové proměnné jso fnkí jak čas ak vzdálenosi. ao vzdálenos rčje akální pozii řez ve výměník epla. br. kazje lavní séma maemaikéo model zjednodšenéo výměník epla. br. : Základní séma maemaikéo model soprodéo výměník epla eno zjednodšený maemaiký model výměník epla popisje výměn epla mezi médiem prodíím porbím a sěno výměník. Dále popisje výměn epla mezi sěno výměník a spalinami obékajíími výměník. Jedná se edy o eploní model. avové proměnné ( ) reprezenjí rozložení eploy páry eploy spalin a eploy sěny v čase a po ( ) a ( ) déle výměník. Pro konsanní rylos páry lze výměník epla popsa následjíí sosavo pariální difereniální rovni []: + + () ()

+ (3) kde M M (4) jso časové konsany prořívání média a dále G G (5) jso časové konsany prořívání maeriál výměník. IMPLEMENACE MAEMAICKÝCH RVNIC V IMULINKU Pro řešení éo sosavy v imlink byl zvolen posp zápis ěo rovni do simlinkovské fnke. Nejprve je nné převés sosav PDE na sosav obyčejný difereniální rovni (DE). K om složí meoda konečný diferení jejíž prinip je znázorněn na br.. br. : Aplikae meody konečný diferení-převod PDE na sosav DE Z rovni () až (3) jso vyjádřeny časové derivae savový veličin (6) až (8). (6) ( ) (7) ( ) ( ) + (8) Derivae po déle výměník jso narazeny nmerikými diferenemi podle oo ve kerém řez se nmeriká derivae počíá. Meoda konečný diferení složí k aproimai pariální derivaí jeji nmerikými diferenemi v jednolivý bode za požií následjíí vzaů. yo vzay nezarnjí diskreizační yby. ( ) ( ) ( ) ( ) 4 3 3 + (9) ( ) ( ) ( ) 3 () ( ) ( ) ( ) 4 3 ()

( ) ( ) 4 ( ) 3 ( ) n n + n () n Grafiko reprezenai ěo vzaů znázorňje obr. 3 kerý kazje aproimai pro eplo. ejný konep je požiý i dro savovo veličin ( ). páry ( ) () 3 n- n- n () br. 3: Příklad převod pariální derivae na konečno difereni Rovnie (6) až (8) se nyní rozpadno na ři bloky rovni v závislosi na pozii kde se jednolivé diferene ve směr osy počíají. Pro levý okraj (viz obr. ) se nmeriké diferene vyjádří podle vza (9) následovně: 3 [] ( [ ] ) [ ] [ ] d N in 4 + in (3) 3 [ ] ( [ ] ) [ N ] [ N ] d N N in 4 + + + in (4) d[ N ] ( in [ N ]) + ( in [ N ]) (5) eno zápis již odpovídá zápis jaký je poži v fnki. yo rovnie jso zapsány v rině mdlderivaives spol s výpočem časový konsan dle vzaů (4) a (5). Konsany v ěo vzazí vspjí do fnke jako paramery a ve výsledk jso maskovány Pro prosřední řezy se v rovnií (6) až (8) pro derivae ve směr osy aplikje vza () a pro pravý okraj poé vza (). Výspy ako implemenovanéo model se vyvedo v rině mdlps zápisem příkazů: y[][n-]; // eploa pary na vysp y[][*n-]; // eploa spalin na vysp y[][3*n-]; // eploa seny na vysp Dále byly vyvedeny i eploy v jednolivý řeze model. 3 PŘECHDVÉ DĚJE V MDELU VÝMĚNÍKU Následjíí obrázky kazjí výspy z namodelovanéo výměník epla. Celkové séma model kazje obr. 4. in 5.3 () () opena ploa soprod simple (L) (L) (L) saes o in o o o () () () o o U Y eleor U Y eleor U Y eleor br. 4: Model výměník jako fnke v imlink

brázek 5 kazje rozložení eplo po déle výměník Rozlozeni eplo po dele v salenem sav 9 [ C] 8 7 6 eploa pary eloa spalin eploa seny 5 4 5 5 5 3 35 4 45 br. 5: Ukázka rozložení eplo ve výměník v sáleném sav Po přivedení skokové změny páry v čase seknd nasane ve výměník k přeodovým dějům. yo přeodové děje jso kázány na obrází 6 až 8. rozlozeni eploy pary po dele v ase 54 5 [ C] 5 48 46 44 4 3 [s] 3 4 5 br. 6: Rozložení eploy páry v čase i po déle rozlozeni eploy spalin po dele v ase 5 95 [ C] 9 85 8 4 75 3 3 4 5 [s] br. 7: Rozložení eploy spalin v čase i po déle

rozlozeni eploy seny po dele v ase 54 5 [ C] 5 48 46 4 3 [s] 3 4 5 br. 8: Rozložení eploy sěny v čase i po déle 4 PRVNÁNÍ MAEMAICKÉH MDELU VÝMĚNÍKU REÁLNÝM VÝMĚNÍKEM Pro namodelování výměník bylo požio paramerů výspnío přeřívák páry jednoo z bloků elekrárny Děmarovie. Konkréně se jedná o sosav přeříváků páry a neopený plo v niž prodí pára poánějíí rbín. V normálním provoz je eploa páry reglována na konsanní eplo. Daa pro porovnání poázejí z doby kdy byla dočasně vyřazena reglační smyčka. Zjednodšené séma reglačnío obvod kazje obrázek 9 br. 9: Zjednodšený model reglae výspní eploy soprodéo přeřívák páry Pro porovnání skečnéo a maemaikéo model byly na skečném výměník změřeny průběy vspní a výspní eploy páry ( ) a ( L ). Následně byl průbě vspní eploy páry přiveden na vsp maemaikéo model jak znázorňje obrázek. nove alfy 59.9 77.7 zadane alfy 754.9 77.6-9 koreke Add :leng(daa(:3)))' daa(:3 4. 9. 9 5. () () opena ploa soprod si mpl e (L) (L) (L) saes o o o () () () br. : Model pro porovnání maemaikéo model výměník epla s reálným výměníkem

brázek kazje výspní eploy páry vyspjíí z reálnéo výměník epla a z maemaikéo model. 565 56 eploa pary na koni prerivak Real imlaion 555 55 (L) [ C] 545 54 535 53 55 3 4 5 6 ime [s] br. : Porovnání výspní eplo páry Jak lze vidě yo eploy z lediska saiký vlasnosí si nekorespondjí. enle sav je způsoben několika aspeky. Prvním z ni je že Zadané paramery pro maemaiký model výměník byla zadána pro jiný činný výkon elekrárny než na jaký výkon elekrárna v dané době měření praovala. Drým aspekem je nedokonalá znalos sočinielů přesp epla mezi médiem a maeriálem výměník označený v rovnií jako a. Pro porovnání dynamiký vlasnosí maemaikéo model s reálným modelem byla k výsp eperimenálně přičena korekční odnoa eploy -9 C. ako pravený průbě v porovnání s reálnými day kazje obrázek. 548 546 eploa pary na koni prerivak Real imlaion 544 54 (L) [ C] 54 538 536 534 53 53 58 3 4 5 6 ime [s] br. : Porovnání výspní eplo páry po eperimenální koreki 5 ZÁVĚR Maemaiký model soprodéo výměník epla popsaný v omo příspěvk je čásí věšío elk sosavy výměníků epla. eno elek výměníků složí k ořev páry na provozní eplo rbíny elekrárny. Pariální difereniální rovnie maemaikéo model výměník epla byly přepsány do level simlinkovské fnke. Pro převod sosavy pariální difereniální rovni na sosav obyčejný difereniální rovni byla požia meoda konečný diferení. yo obyčejné difereniální rovnie byly zapsány do level fnke v jazye C. Výsledkem je blok v imlink do něož vspjí z jedné srany eploy páry ( ) a eploy spalin ( ) a z dré srany vyspjí eploy páry ( L ) eploy spalin ( L ) a eploy sěny ( L ). Zároveň z ooo blok vyspjí všeny eploy páry spalin i sěny v daný řeze. První řez odpovídá eploám na levém okraji výměník a poslední řez odpovídá eploám na koni výměník.

Nakone byly výsledné průběy eplo páry ( L ) porovnány s výspní eploo páry měřeno na reálném výměník epla elekrárenskéo blok elekrárny v Děmarovií. PDĚKVÁNÍ Popisovaný článek vznikl za podpory gran GAČR /9/3 Modelování vysokoeploní výměníků epla a vyžií modelů pro opimální reglai výměníků. LIERAURA [] Hanš B. Reglační arakerisiky přířívačů páry kolů československé výroby. rojírensví 96 č.3. sr. 79-84 [] Cook R. D. a al. Appliaions of Finie Elemen Analysis Jon Wiley and ons IBN -47-3565- [3] Haberman R. Applied Parial Differenial Eqaions wi Forier eries and Bondary Vale Problems 4 Ediion Pearson Books 3 IBN3: 97836543 IBN: 36543 [4] p://www.maworks.om