Учебное пособие Кохтла-Ярве 2007 удк 66-52: 66(075) Чекрыжов С. Г icon

Учебное пособие Кохтла-Ярве 2007 удк 66-52: 66(075) Чекрыжов С. Г


Смотрите также:
Учебное пособие Кохтла-Ярве 20 10 удк 66-52: 66(075) Чекрыжов С. Г...
Краткий конспект лекций Подготовил Сергей Чекрыжов Кохтла-Ярве 2008 Учебное пособие написано по...
Учебное пособие пенза 2007 удк 61: 316. 346. 2(075. 8)...
Учебное пособие Казань кгту 200 7 удк 31 (075) 502/ 504 ббк 60. 55...
Учебное пособие Чебоксары 2007 удк 32. 001 (075. 8) Ббк ф0р30...
Учебное пособие Чебоксары 2007 удк 32. 001 (075. 8) Ббк ф0р30...
Учебное пособие Чебоксары 2007 удк 32. 001 (075. 8) Ббк ф0р30...
Учебное пособие Самара 2007 удк 331. 108. 4(075. 8) Ббк 33(07)...
Учебное пособие Самара 2007 удк 331. 108. 4(075. 8) Ббк 33(07)...
Учебное пособие Иваново 2001 удк 658. 01 (075)...
Учебное пособие тверь 2008 удк 519. 876 (075. 8 + 338 (075. 8) Ббк 3817я731-1 + 450. 2я731-1...
Учебное пособие удк 159. 9(075) Печатается ббк 88. 2я73 по решению Ученого Совета...



Загрузка...
страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15
вернуться в начало
скачать




















^ Тема 4


Автоматизация гидромеханических процессов

Трубопровод как объект управления


Жидкости и газы , применяемые в химической технологии необходимо транспортировать как между технологическими аппаратами, так и между цехами и производствами. Для этой цели используют трубопроводы. Трубопроводы являются практически единственным средством транспорта жидкости, поэтому это оборудование необходимо рассмотреть в первую очередь как объект управлениния.


1.Объект управления - схема, приведенная на рис.4.1.





Рис.4.1. Типовая схема процесса перемещения жидкости

Из емкости 1 насосом 2 по трубопроводу 3 жидкость перекачивается в емкость 4.


2. Показатель эффективности процесса - расход Q - м3/с, G – кг/с.

3. Цель управления процессом Q=Qзд.

4. Анализ типовой схемы как объекта управления:

Основные элементы, подлежащие анализу - трубопровод 3 и насос 2.


Основные параметры трубопровода как объекта управления.


  • внутренний диаметр d:

,

где Q –расход, м3/с, v - скорость потока, м/с.


  • Скорость потока v = 0.5 – 2.5м/с.




  • Гидравлическое сопротивление трубопровода:

pгс = pск + pтр + pмс

  • потери давления на сообщение потоку скорости:



  • потери давления на преодоление трения потока о стенки трубопровода:



где = f(Re,l) - коэффициент трения.

  • потери давления на преодоление местных сопротивлений:

pмс = мс*pск,

где мс - коэффициент местного сопротивления.

  • Сопротивление, затрачиваемое на подъем жидкости на высоту h:

pпод = *g*h

  • Дополнительное сопротивление:

pдоп = p2 – p1

  • Полное сопротивление:



  • Мощность, которую необходимо затратить на перекачивание:

N = pобщ*Q/(103 ),

= н*п*д,:

где - полный к.п.д., насоса; н - к.п.д. насоса; п - к.п.д. передачи;

д - к.п.д. двигателя.




Рис.4.2. Схема трубопровода как объекта управления

для типовой схемы процесса перемещения жидкости.


Математическое описание статики объекта


  1. Материальный баланс для трубопровода (рис.1) на основании условия неразрывности струи:

Sa*va = Sb*vb (1)

Из (1) получим :

va = Sb*vb/ Sa (1б).

Обозначим Sb / Sa = m (1в).


  1. Энергетический баланс - уравнение Бернулли:


(2)

Подставим в (2) выражение для скорости потока в сечении «а» на основании (1б):

(3)

Подставим в (3) вместо vb его выражение из соотношения для объемного расхода в сечении «b»:

Qb = vb*Sb;

откуда

vb =Qb / Sb:

(4)

Преобразуем выражение (4) с учетом (1в) к виду:

(5)

Решим выражение (5) относительно Qb:

(6)


Линеаризованные выражения мат. модели статики

на основании разложения в ряд Тейлора:


1.Через приращения и частные производные:





2.Через приращения и коэффициенты усиления:





Информационная схема объекта управления.



Рис.4.3.

  • Хро - возможное регулирующее воздействие;

  • Рa , ha , Pb , hb - возможные контролируемые возмущающие воздействия;

  • Z - возможные неконтролируемые возмущающие воздействия.


Математическое описание динамики объекта


  • Структурная схема объекта.




Рис.4.4


  • Уравнение динамики:

(1).

  • Уравнение статики:

(2).

  • Уравнение динамики во временной области на основе метода безразмерных переменных:

(3).

  • Уравнение динамики с учетом запаздывания:

(5).

  • Передаточная функция для выражения (5) будет иметь вид:

(6),

где




Скачать 1,68 Mb.
оставить комментарий
страница4/15
Дата28.09.2011
Размер1,68 Mb.
ТипУчебное пособие, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15
отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх