Решение уравнений математической модели тепловых процессов эм в среде matlab

Решение системы дифференциальных уравнений (8) осуществляется методом Рунге-Кутта с использованием среды MATLAB через М-файл.

Соответствие машинных идентификаторов М-файла среды MATLAB и физических величин показано в таблице 9.3.

Таблица 3 – Соответствие машинных идентификаторов и физических величин

Физические величины	Машинные идентификаторы	Примечание
	V (1)	Начальные условия
РСТ	Р(С)	Потери в стали
РМПО, РМЛО	Р(7), Р(8)	Потери в меди паза и лобовых частей соответственно
хаi, = 2…4	Vi(2),…..	Температура хладагента
	b	Температурный коэффициент меди
G	G	Тепловая проводимость
m	m	Масса
Сi, = 1…3	С i(1),…3	Удельная теплоемкость

Произведя соответствие физических величин с машинным идентификатором М-файла, записываем полученные уравнения в М-файл, показанный на рисунке 9.4.

Рисунок 9.4 – М-файл расчета тепловых процессов в среде MATLAB

После записи М-файла, необходимо его запустить.

Для этого в главном окне программы MATLAB делаем ссылку на выполнение расчета тепловых потерь активных частей якоря генератора. Ссылка записывается следующим образом:

[t,y]=ode45(@anchor,[0,20],[20,20,20];

plot(t,y),grid,title('anchor'),legend('y'),

где [t,y] – переменные функции;

ode45 – методом Рунге-Кутта;

@anchor – название функции, которое совпадает с М-файлом;

[0,20] – начальные условия интервала решения систем уравнений;

[20,20,20] – начальные условия окружающей среды.

Построение графиков тепловых нагрузок активных частей якоря в среде matlab

Моделирование тепловых процессов осуществлялось для нескольких режимов работы генератора представлено в таблице 9.4.

Таблица 9.4 – Моделирование тепловых процессов режимов работы генератора

Режимы Парам.		1			II			III			IV
Нагрузка		I = 0,5 Iн			I = Iн			I = 1,5 Iн			I = 2 Iн
Тепловые потери, Вт	РСТ	146			146			146			146
	РМПО	237			952			1925			3796
	РМЛО	421			1692			3423			6750
Температура в отсеке авиадвигателя, С		20	100	20		100	20		100	20		100
Температура кипения хладагента (спирт),С		77			77			77			77
Температура кипения хладагента (вода),С		100			100			100			100
Температура кипения хладагента (керосин),С		240			240			240			240

С помощью полученных результатов моделирования установившихся и переходных процессов ГТ в таблице, построены графики тепловых нагрузок активных частей якоря генератора на рисунках 9.5 ­ 9.7.

Рисунок 9.5 – Тепловые нагрузки статора, хладагент – спирт

Рисунок 9.6 – Тепловые нагрузки статора, хладагент – вода

Рисунок 9.7 – Тепловые нагрузки статора, хладагент - керосин

Содержание отчета

Название и номер лабораторной работы.

Номер варианта. ФИО курсанта. Номер группы.

Задание на лабораторную работу.

Уравнения математической модели тепловых процессов СГ в среде MATLAB

Графики тепловых нагрузок активных частей якоря в среде MATLAB при изменении видов хладагента и условий окружающей среды.

Выводы по работе (анализ графиков и эффективности работы системы охлаждения).

Защита лабораторной работы проводится после проверки преподавателем отчета по лабораторной работе.

При отсутствии ошибок в отчете курсант допускается к защите лабораторной работы по тестам.

Приложение К

(обязательное)

Таблица К.1 – Виды хладагента в различных условиях эксплуатации

Номер варианта	Хладагент	Температура кипения хладагента	Температура окружающей среды (0С)
1	спирт	77	20
2	спирт	77	-17
3	спирт	77	35
4	вода	100	18
5	вода	100	-22
6	вода	100	37
7	керосин	240	16
8	керосин	240	-25
9	керосин	240	39
10	спирт	77	17
11	спирт	77	-27
12	спирт	77	33
13	вода	100	19
14	вода	100	-30
15	вода	100	40
16	керосин	240	21
17	керосин	240	-35
18	керосин	240	32
19	спирт	77	23
20	спирт	77	-33
21	спирт	77	37
22	вода	100	15
23	вода	100	-40
24	вода	100	30
25	керосин	240	13
26	керосин	240	-45
27	керосин	240	41
28	спирт	77	20
29	спирт	77	-17

Окончание таблицы К.1

Номер варианта	Хладагент	Температура кипения хладагента	Температура окружающей среды
30	спирт	77	35
31	вода	100	18
32	вода	100	-22
33	вода	100	37
34	керосин	240	16
35	керосин	240	-25
36	керосин	240	39
37	спирт	77	17
38	спирт	77	-27
39	спирт	77	33
40	вода	100	19
41	вода	100	-30

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10