DINAMIKA PROCESA 2011 ZADATAK ZAJEDNIČKI ZA GRUPU A I B mu mu Yi p2 , p3 p3 h Yi ρ h mi A p2 h - razina, m 2 A - površina poprečnog presjeka, m 3 ρ - gustoća, m Y - podizaj ventila, [0,1] m - maseni protok, kg/s p - tlak, Pa Razina kondenzata u visokotlačnom zagrijaču napojne vode formira se kao rezultat razlike ulaznog i izlatnog masenog toka. Ulazni tok mu je zbroj dotoka kondenzata nastalog u visoktolačnom zagrijaču 4 te novonastalog kondenzata u zagrijaču 3. Kondenzat se ispušta u visokotlačni zagrijač 2. Protok mi, ovisan o razlici tlakova i o podizaju izlaznog ventila, zadan je izrazom: Kv ⋅ 2 ⋅ ρ ⋅ (∆p ) 50904 K K v = vs ⋅ 1,47875810Y 50 K vs = 0,864 ⋅ Cv mi = Cv = 48 U okviru zadatka potrebno je : 1. 2. 3. 4. Izvesti jednadžbe matematičkog modela Odrediti otvorenost ventila u stacionarnom stanju za zadane tlakove Linearizirati jednadžbe matematičkog modela u okolici stacionarnog stanja Usporediti odzive nelinearnog i lineariziranog matematičkog modela na nagle poremećaje ulaznih varijabli: ulaznog protoka (mu), podizanja ventila (Yi) i tlaka (p3) Oznake i vrijednosti: Oznaka p2 p3 A ρ muref Jedinica Pa Pa m2 kg/m3 kg/s Iznos 22 * 105 37 * 105 0,4182 900 6,67 Opis tlak na izlazu iz visokotlačnog zagrijača 3 tlak u visokotlačnom zagrijaču 3 površina poprečnog presjeka zagrijača gustoća vode referentni ulazni maseni protok DINAMIKA PROCESA 2011 ZADATAK - GRUPA A mw,¸ϑw_u mz, mw 1/3·mz, ϑz_I 1/3·mz, ϑz_II mz ϑz_u 1/3·mz, ϑz_IIII ϑz_u, ϑw_u ϑw_i ϑz_I, ϑz_II, ϑz_III m - maseni protok, kg/s ϑ - temperatura, °C mw,¸ϑw_i Hladnjak motora s unutarnjim izgaranjem izveden je kao unakrsni izmjenjivač topline izrađen od aluminija. Zrak opstrujava orebreni cijevni snop, a hlađeni medij (voda ili mješavina vode i antifriza) struji kroz cijevi (opisi i ilustracije na npr. http://www.2carpros.com/articles/how-an-engine-coolingsystem-works). Potrebno je izvesti matematički model dinamike procesa i simulirati odzive temperatura vode i zraka na nagle promjene protoka zraka, protoka vode, te ulaznih temperatura zraka i vode. U okviru zadatka potrebno je: 1. Izvesti matematički model dinamike procesa 2. Odrediti stacionarne vrijednosti izlaznih temperatura za zadane protoke i ulazne temperature zraka i vode. 3. Odrediti odzive izlaznih temperatura zraka i vode na naglu promjenu protoka zraka, protoka vode, ulazne temperature zraka Pretpostavke i zanemarenja: • Izmjenjivač modelirati kao reprezentativnu cijev. • Za određivanje koeficijenta prijelaza topline za zrak i vodu koristiti izraze iz dostupne literature Oznake i vrijednosti: Oznaka Ah1 Aw Az Mw Mh Mz m1 cal cz cw vz1 vz2 ρz Tw1 δal λal Jedinica m2 m2 m2 kg kg kg kg/s J/kgK J/kgK J/kgK m/s m/s kg/m3 °C m W/mK Iznos 0,246 1,57 5,5 2 7 0,078 2 897 1013 4206 10 20 1,127 90 0,002 203 Opis površina hladnjaka kroz koju struji zrak ukupna površina hladnjaka u dodiru s vodom ukupna površina hladnjaka u dodiru s zrakom ukupna masa vode u hladnjaku ukupna masa hladnjaka ukupna masa zraka u hladnjaku maksimalni maseni protok vode kroz hladnjak specifični toplinski kapacitet aluminija specifični toplinski kapacitet zraka specifični toplinski kapacitet vode brzina strujanja zraka kod prve brzine ventilatora brzina strujanja zraka kod druge brzine ventilatora gustoća zraka minimalna temperatura vode na ulazu u hladnjak debljina aluminija u hladnjaku koeficijent prolaza topline za aluminij DINAMIKA PROCESA 2011 ZADATAK - GRUPA B mp¸ϑpu mdp,ϑdp_i ϑp_i mp, mdp ϑdp_i ϑp_u, ϑdp_u m - maseni protok, kg/s ϑ - temperatura, °C mdp,ϑdp_u mp¸ϑp_i Potrebno je izraditi model dinamike procesa u protustrujnom izmjenjivaču topline koji u naravi predstavlja jednu cijev pregrijača pare termonergetskog bloka oko koje struje dimni plinovi. U okviru zadatka potrebno je: 1. Izvesti matematički model dinamike procesa 2. Odrediti stacionarne vrijednosti izlaznih temperatura za zadane protoke i ulazne temperature dimnih plinova i pregrijane vodene pare. 3. Odrediti odzive izlaznih temperatura dimnih plinova i vode na naglu promjenu protoka dimnih plinova, protoka pregrijane pare, te ulaznih temperatura dimnih plinova i pregrijanje pare Pretpostavke i zanemarenja: • gustoća i specifični toplinski kapacitet materijala stijenke cijevi i radnih medija su konstantni. • toplinski tok provođenjem kroz stijenku cijevi u aksijalnom smjeru zanemariti. Oznaka Ap Dc δc bc Mdp cdp ρc kc Jedinica m2 mm mm kg J/kgK kg/m3 W/mK Iznos 2,2534 31,8 6,3 588 42 2000 7850 37,5 Opis ogrijevna površina jedne cijevi pregrijača promjer cijevi pregrijača debljina cijevi pregrijača broj cijevi pregrijača masa dimnih plinova u zoni pregrijača specifični toplinski kapacitet dimnih plinova gustoća cijevi pregrijača koeficijent prolaza topline u cijevi pregrijača Oznaka Jedinica ppu ppi mp Tp mdp Tdp αp αdp bar bar t/h 0 C t/h 0 C W/m2K W/m2K Iznos Opterećenje 100% 35% 187 62 174 60 1012 370 460 423 2000 1100 1000 700 8200 2900 100 60 Opis tlak pare na ulazu u pregrijač tlak pare na izlazu iz pregrijača ukupni protok pare kroz pregrijač temperatura pare na ulazu u pregrijač protok dimnih plinova kroz pregrijač temp. dimn. plin. na ulazu u pregrijač koefic. prijelaza topline na parnoj strani koefici. prijelaza topline na dimnoj strani
© Copyright 2024 Paperzz
