ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сопоставление динамических характеристик теплообменников, полученных различными методами из "Динамика парогенераторов " Динамические характеристики теплообменника, найденные с учетом пространственной распределенности параметров, с достаточно высокой точностью описывают изменения температур потока и стенок трубы в переходном процессе. Этой точности удалось достигнуть ценой значительного структурного усложнения решений, что является главным препятствием к их использованию в различных прикладных исследованиях. [c.304] Аппроксимация — один из путей получения более простых динамических ха,р а.ктеристик. Другам методом, приводящим к дробно-рациональным передаточным функциям, является метод сосредоточенных параметров. [c.304] Естественно, что упрощенные динамические xaipaK-теристики различаются структурно и по степени соответствия их точному решению. Вопрос о выборе метода упрощенного описания динамики теплообменника является актуальным [Л. 108] и может быть решен при оптимальном удовлетворении этим требованиям (ввиду их противоречивости). [c.304] Сопоставление динамических характеристик удобно проводить на примере разгонных функций, причем в нормированном виде. Последнее позволяет оценить качественную сторону приближения. При хорошем качественном соответствии количественную поправку, равную отношению коэффициентов усиления точной и упрощенной функций, всегда легко ввести. Плохое качественное соответствие никакими количественными (нефункциональными) поправками устранить нельзя. [c.305] Анализ кривых позволяет сделать следующие выводы, справедливые, как показывают расчеты, и для радиационных экономайзеров парогенераторов. [c.306] Кривые модели теплообменника с сосредоточенными параметрами дают плохое приближение к точным кривым по всем каналам передачи возмущений. Очевидно, в расчетах модели с сосредоточенными параметрами можно применять лишь для грубой оценки динамических свойств теплообменников. В большей мере это относится к каналу передачи возмущения температуры рабочего тела 0 входа на выход. Кривые различаются меньше, что позволяет при возмущении давления использовать модель с сосредоточенными параметрами. Учет влияния давления на динамику температуры можно рассматривать как уточнение, поскольку зависимость At= =f(Ap) очень слаба (в котле типа ТП-80, например, для экономайзера Кр 0,01, °С1кгс, для пароперегревателя l/ jj] 0,5- 0,75 °С1кгс), а колебания давления в переходном процессе невелики. Поэтому и с этой точки зрения целесообразно учитывать влияние изменения давления на температуру приближенно, используя сосредоточенную модель. [c.306] По каналам q—и Dbi—разгонные кривые аппроксимирующих звеньев первого порядка значительно меньше отличаются от точных, чем характеристика сосредоточенной модели. Аппроксимация точного решения характеристикой звена второго порядка дает настолько хороший результат, что отпадает необходимость поиска более сложного дробно-рационального приближения. [c.306] аппроксимирующие передаточные функции, коэффициенты которых найдены по методу площадей, дают приближение более высокого качества, чем характеристики математической модели теплообменника с сосредоточенными параметрами. Этого следовало ожидать, так как при аппроксимации точного решения эффект реальной распределенности параметров учитывается, хотя и приближенно, интегрально. При сосредоточении параметров этот эффект, существенно влияющий на точность динамической информации, теряется полностью. [c.307] Высокое качество приближения упрощенных характеристик к точным при выборе метода упрощения является условием необходимым, но недостаточным. Условие достаточности состоит в требовании максимальной структурной простоты приближенной динамической характеристики. Исходя из этого требования, сравним передаточные функции сосредоточенной модели и аппроксимирующих звеньев. [c.307] Выражения для аппроксимирующих передаточных функций совпадают с равенствами (7-34) и (7-35), но коэффициенты Ьцд и b2tq н аходятся в этом случае по соотношениям (7-23) и (7-24). [c.308] При идентичности математической формы упрощенных характеристик критерием выбора будет служить только степень их соответствия точному решению. Исходя из анализа кривых на рис. 5-15 и 7-11, естественно в качестве расчетной принять аппроксимирующую передаточную функцию первого или второго порядков. [c.308] Аналогичный вывод можно сделать и по остальным каналам передачи возмущений. [c.308] Из всех теплообменников, которые могут быть описаны уравнениями (5-79), выберем для анализа два типа аппаратов, характерных для тепловой электрическо станции конвективную поверхность нагрева парогенератора (Т м — Т в и Т мЗ Т в, 1 = 5 20, е 0,1) и теплообменник из системы регенеративного подогрева питательной воды (то же, но е 10). [c.308] Здесь Не и Н с — разгонные характеристики сосредоточенной модели, точная и скорректированная Кт ч Кс — коэффициенты усиления распределенной и сосредоточенной моделей he — нормированная разгонная характеристика сосредоточенной модели. [c.309] Представление о соотношении коэффициентов усиления динамических характеристик моделей с сосредоточенными и распределенными параметрами можно получить из табл. 4-2 и 5-3. [c.309] Различие в соотношениях интенсивностей теплообмена на наружной и внутренней поверхностях трубы накладывает существенный отпечаток на вид динамических характеристик, поэтому дальнейший анализ будет проводиться раздельно для случаев е = 0,1 и е = 10. [c.310] По каналу /i—Н модель с сосредоточенными параметрами дает неудовлетворительное приближение. Аппроксимирующие характеристики имеют значительно лучший результат, хотя, но-видиыому, в некоторых задачах необходимо будет применить более высокий порядок упрощенного выражения (например, третий). [c.310] По каналам передачи возмущений f i—— /), Del—и Pi—разгонная кривая сосредоточенной модели незначительно отличается от точной. Равноценный результат получается при аппроксимации по методу площадей характеристикой звена первого порядка. Наибольшую и вполне удовлетворительную точность показывает кривая аппроксимирующего звена второго порядка. [c.310] На основании количественного сопоставления разгонных кривых и сравнения их математической формы можно сделать вывод о предпочтительности использования в расчетах упрощенной динамической модели аппроксимирующих звеньев, коэффициенты которых определены по методу площадей. [c.310] По всем каналам передачи возмущений, кроме /i—А, возможно использование и сосредоточенной модели с обязательной корректировкой коэффициентов усиления по соотношению (7-36). [c.310] Вернуться к основной статье