Разработка математической модели и исследование теплотехнической системы
Курсовой проект - Менеджмент
Другие курсовые по предмету Менеджмент
ть изученности многих сложных физических и химических процессов, отсюда недостаточной информации об этих процессах, а так же сложным видом самой аналитической модели, отсюда неудобством ее применения на практике.
Поэтому широко используются экспериментальные методы построения матмодели, хотя они тоже имеют ряд недостатков, а именно они носят локальный характер, т.е. справедливы для небольшой зоны изменения параметров, и трудно модели, разработанные для конкретной установки переносить на её аналоги. Сам процесс построения модели эмпирическим методом можно разделить на три этапа:
) планирование эксперимента;
) реализация его на объекте исследования;
) обработка экспериментальных данных с целью получения модели.
Также применяется комбинированные методы построения матмодели.
Основными задачами курсового проекта являются:
освоение методов анализа теплотехнической технологии;
приобретение навыков синтеза и анализа технологической схемы теплотехнической системы;
приобретение навыков построения математической модели теплотехнической системы на макроуровне;
приобретение навыков проведения численного эксперимента и параметрической оптимизации теплотехнической системы.
Особое внимание в курсовом проекте уделяется более глубокому изучению методов моделирования технических систем на макроуровне и практике их применения для анализа и оптимизации теплотехнических объектов. Учебный материал, предлагаемый при выполнении курсового проекта, сознательно сконцентрирован на моделировании технических систем. Важно взглянуть на знакомый уже по специальным дисциплинам технический объект именно с точки зрения представления его как системы, т. е. совокупности взаимосвязанных элементов, обладающей свойствами, отличными от свойств отельных элементов. Это позволяет на уже известные вроде бы вещи посмотреть с другой стороны, увидеть внутреннее взаимодействие элементов, понять смысл и внутреннюю логику инженерных методик расчета различных теплотехнических установок, наконец, самим научиться составлять алгоритмы подобных расчетов. С другой стороны, это позволит молодому специалисту в будущем легче разбираться в логике функционирования в новых и еще не известных для него технических объектов.
математический моделирование параметрический технический
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ
Основное назначение центральной тепловой подстанции заключается в установлении и поддержании параметров теплоносителя (давления, температуры и расхода) на заданном уровне, необходимом для надежной и экономичной работы теплопотребляющих установок, питаемых от ЦТП. Схемы и оборудование тепловых подстанций зависят от вида теплоносителя и характера теплопотребляющих установок.
При водяном теплоносителе основное оборудование ЦТП состоит из водоструйных (элеваторных) и центробежных насосов, водо-водяных теплообменников, аккумуляторов горячей воды, приборов для регулирования и контроля параметров теплоносителя, приборов и устройств для защиты от коррозии и накипеобразования местных установок горячего водоснабжения.
ЦТП оснащаются приборами для учета теплоты, а также автоматическими устройствами для регулирования отпуска теплоты и поддержания заданных параметров теплоносителя в абонентских установках.
В графической части проекта изображена принципиальная схема ЦТП. Установка работает следующим образом. Теплоноситель, поступающий из сети разделяется на два потока, которые идут на водо-водяные теплообменники первой и второй ступени соответственно. Вода из водопровода поступает в теплообменник первой ступени, после чего насосом рециркуляции к ней подмешивается часть воды, которая поступает после теплообменника второй ступени. Оставшаяся часть идет к потребителю. Часть сетевой воды после теплообменника первой ступени смешивается насосом рециркуляции с сетевой водой после второй ступени, после чего оба потока сходятся и поступают в систему отопления. Процессы, протекающие в элементах системы - изобарные.
Критерием эффективности данной системы будем считать отношение:
(1.1)
где
- количество теплоты, поступающее потребителю ГВС;
- количество теплоты, поступающее на ЦТП;
- количество теплоты, поступающее на отопление;
- количество теплоты, забираемое из водоповода.
2. СИНТЕЗ РАСЧЁТНОЙ СТРУКТУРЫ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА
В самом общем случае задача синтеза технологической схемы технической системы заключается в определении ее состава (совокупности элементов), структуры (системы связей между элементами) и совокупности режимных и конструктивных параметров при заданных характеристиках сырьевых потоков и готовой продукции, функции цели и ограничений на параметры. Существуют различные методы и подходы к синтезу технологических схем. В данном случае на первом этапе задачу синтеза ограничиваем только определением состава элементов и структуры схемы, при этом допускается применение самого простого подхода, используемого в практике традиционного ручного проектирования.
На основании информации, полученной в результате предварительного обследования объекта моделирования, формируется его расчетная технологическая схема. Для реализации каждой стадии технологического процесса подбирается один или несколько технических элементов. Например, для осуществления процесса сжатия воздуха можно п