ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Динамика и устойчивость из "Новые методы в теплопередаче " Под динамикой процесса в установке понимается характер изменения процесса в окрестности потенциально стационарного рабочего режима. В частности, это касается реакции установки на изменение параметров системы, функциональных зависимостей между параметрами системы, которые описывают реакцию уста новки, и вопроса устойчивости работы установки, т.е, способ ности установки сопротивляться возмущениям относительно потенциально стационарного рабочего режима и, следовательно, возвращаться в этот режим. [c.69] Таким образом, мы часто сталкиваемся с определением динами ческих характеристик по известным статическим характеристикам. [c.69] В таких случаях нам не нужно учитывать переходные характеристики системы, нааример инерцию или емкость, и, естественно, анализ су щественно упрощается. [c.69] В этой главе мы рассматриваем такие динамические характеристи ки, которые можно определить, зная статические характеристики, и совершенно не учитываем действительно стационарные процессы. [c.69] Однако, как будет показано в следующих главах, почти все практичен ские задачи динамики и устойчивости процессов в теплообменных ус тановках можно решить с помощью этого весьма упрощенного метода расчета динамических характеристик. [c.70] К сожалению, слова динамика и устойчивость вызывают в нашем воображении образы высшей математики - сложные преобразования и другие запутанные математические приемы, которые в значительной степени затрудняют понимание процессов, происходящих в теплообменных установках. В этой книге мы избегаем сложных понятий высшей математики и рассчитываем динамические характеристики, а также параметры устойчивости очень простым методом, применяя только элементарные математические приемы, которые облегчают, а не затрудняют понимание процессов, происходящих в теплообменных установках. [c.70] В рамках новой теории теплопередачи наша основная цель состоит в том, чтобы предложить эффективный и удобный для практического применения метод расчета динамических характеристик и параметров устойчивости, который к тому же должен быть максимально простым. Например, расчет периода и амплитуды колебаний неустойчивых систем - это довольно сложная задача, которую мы будем рассматривать в общем только качественно, поскольку она редко представляет прикладной интерес. Отсутствие практической значимости объясняется тем, что установки с неустойчивым режимом применяются редко. Задача состоит обычно в том, чтобы выявить причины возникновения неустойчивости и найти способы, позволяющие избежать появления неустойчивости и соответствующих колебаний или вообще устранить их. [c.70] В последующих главах этой книги мы описываем динамические характеристики процессов в реальных установках, пользуясь лишь следующими математическими понятиями. [c.71] Мы покажем, что в рамках новой теории этих простых математических понятий вполне достаточно, чтобы эффективно и в удобной для практических приложений форме рассчитать динамические характеристики и параметры устойчивости процессов в реальных установках. [c.71] В старой теории теплопередачи ) просто не рассматриваются вопросы динамики вообще и устойчивости в частности. Проще всего убедиться в этом, если обратиться к наиболее современным учебникам и справочникам по теплообмену и поискать разделы, посвященные устойчивости процесса теплообмена, так называемой тепловой устойчивости . Оказывается, что даже в самых последних монографиях и справочниках по теплообмену не приводится количественного анализа тепловой устойчивости не содержат его и другие работы в разделах с более общим названием. Понятие динамики и тепловой устойчивости просто выходит за пределы области знаний старой теории теплопередачи. [c.71] В своей статье о тепловой устойчивости [ 1 ], которая, разумеется, была разделом новой теории теплопередачи, я предложил термин тепловая устойчивость применительно к устойчивости процесса теплопередачи и вывел критерий для устойчивости такого типа. [c.71] Эта статья была признана мистификацией группой, которую я называю аргоннская семерка , поскольку в нее входило семь сотрудни ков Аргоннской национальной лаборатории Аргоннская семерка составила петицию, в которой утверждалось, что моя статья определенно является мистификацией , и направила эту петицию редактору периодического издания, в котором была опубликована статья. Я упоминаю об этом, поскольку аргоннскую семерку составляли авторитетные специалисты старой теории теплопередачи Поэтому их резко отрицательная реакция на мою статью о тепловой устойчивости явилась на самом деле красноречивым свидетельством того факта, что старая теория, видимо, не может описать и, вероятно, никогда не сможет описать динамику и тепловую устойчивость процессов в теплообменных установках. [c.72] При интуитивном анализе обычно рассматривается вопрос о том, почему паровой котел с электрическим подогревом не может работать в этом переходном режиме, а котел с паровым подогревом может. [c.72] Мы не будем приводить здесь этот анализ, отметим только, что он приводит к существенно неверным результатам и выводам. [c.72] В новой теории теплопередачи мы рассматриваем динамику и тепловую устойчивость процессов в теплообменных аппаратах, следуя строгому количественному подходу с использованием элементарных математических понятий. Причем решение практических задач по расчету динамических характеристик и тепловой устойчивости не вызывает особых затруднений. [c.72] Из соотношения (4.11) следует, что мы не можем найти величину dQ/ А, поскольку у нас нет информации о функции Д , и, следовательно, мы не можем найти значение д/йА. Исходные данные определяют одну точку этой функции, но мы, разумеется, не можем найти производную функции, зная лишь одну ее точку. Поэтому правильный ответ о дополнительной тепловой нагрузке будет состоять в том, что исходных данных недостаточно для нахождения решения. Возрастание ДГ на 2,8° С может привести и к увеличению и к уменьшению но может не оказать влияния на величину т.е. у нас просто нет информации, чтобы дать количественный или хотя бы качественный ответ на поставленный вопрос. [c.74] Выполнив все эти операции, можно теперь подставить полученное значение dh/dg в формулу (4.18) и найти величину АДГ, которая, со гласно соотношению (4.14), является также искомым изменением тем пературы стенки. Если читатель пожелает все это проделать, ему понадобится, по видимому, не менее получаса, чтобы решить эту про стую динамическую задачу. По мнению автора, с которым читатель, вероятно, согласится, вероятность ошибки при таком решении намно го больше, чем при решении той же самой задачи с помощью новой теории теплопередачи. [c.76] С помощью формул (4.14) и (4.20) получаем следующий ответ при возрастании теплового потока от 220 до 224 Вт/м температура стенки увеличивается на 0,66 °С. [c.76] Затраченное время 1 мин. [c.76] Вернуться к основной статье