Лабораторные работы 1-4

Антуана и модифицированного уравнения Антуана для веществ БЕНЗОЛ - 1-БУТАНОЛ

Стационарный процесс.

Блок-схема алгоритма.

Компьютерная программа на языке MATLAB для расчета стационарного режима гидравлической системы.

Код из вкладки “func.m”

function fx=func(x) global ro pn p ak h hg g vh(1) = x; %шаг № 1

p(9) = pn * hg(1) / (hg(1) - h(1)); %шаг № 2

p(7) = p(9) + ro * g * h(1); %шаг № 3

v(1) = ak(1) *sign(p(1) - p(7)) * sqrt(abs(p(1) - p(7))); %шаг № 4

v(2) = ak(2) *sign(p(2) - p(7)) * sqrt(abs(p(2) - p(7))); %шаг № 5

v(5) = ak(5) *sign(p(7) - p(4)) * sqrt(abs(p(7) - p(4)));

%шаг № 6

v(3) = v(1) + v(2) - v(5);

%шаг № 7

p(8) = p(7) - sign(v(3)) * (v(3) / ak(3)) ^ 2; %шаг № 8

v(4) = ak(4) *sign(p(3) - p(8)) * sqrt(abs(p(3) - p(8))); %шаг № 9

v(6) = ak(6) *sign(p(8) - p(5)) * sqrt(abs(p(8) - p(5))); %шаг № 10

v(7) = ak(7) *sign(p(8) - p(6)) * sqrt(abs(p(8) - p(6)));

%корректирующее уравнение - шаг № 11 fx = (v(3) + v(4) - v(6) - v(7)) * ro;

end

Код из вкладки “gidrstat.m” clc

global np nk nv ro pn p ak vm h hg g vdisp ('Статика') disp ('ВВод исходных данных')

%np-количество давлений (всего);nk-количество вентилей;nvколичествоур..

np=10; nk=7; nv=13; hg=[10,10]; ro=1000; disp ('Высота емкостей'); disp(hg(1:2)); disp ('плотность (кг/м3)'); disp(ro);

%давления вводить в системе СИ

disp ('Начальное давление (Па)'); pn=100000;

%чтобы ж-ть шла в выбранном направлении давления на вх. больше, чемдавл. на вых.

%именно поэтому p1= 1 МПа, p2=1 Мпа, p3=1 Мпа, p4=0.1 Мпа, p5=0.1

Мпа, а p6=0.1 МПа %Давления вводятся в Па

disp ('Давление (1-6 7-10)'); p=[1000000, 1000000, 1000000, 100000, 100000, 100000, 0, 0, 0, 0];

%если вентилей больше, чем в данной задаче, то массив k надо раздвинуть

disp ('Коэф. пропускной способности (1-7)'); k=[0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01];

disp ('Относительная локальная погрешность (%)'); e=0.1;

disp ('Площадь внутреннего проходного сечения трубопровода (м^2)'); S=0.01;

%перевод коэффициента открытия вентиля в величину, имеющую размерность

for i=1:length(k) ak(i)=k(i)*S/sqrt(ro); end

g=9.815;

e=e/100;

a=0; b=hg(1)*(1-e);

fa=func(a); fb=func(b); if sign(fb) ~= sign(fa)

h(1)=fzero('func(x)',[a,b]);

a = -ro * g; b = p(8) + ro * g * hg(2); c = (pn-p(8)) * hg(2);

h(2) = (-b + sqrt(b * b - 4 * a * c)) / (2 * a); p(10) = pn * hg(2) / (hg(2) - h(2));

vm = v* ro; disp('Результат h p v')

disp(h(1:2)); disp(p(1:10)); disp(v(1:7)); else

disp('Решения нет') end

Вывод результатов.

Построение графиков

1)Результаты анализа параметрической чувствительности H1=f(P1 вх.д.)

и H2=f(P2 вх.д.):

2)Результаты анализа параметрической чувствительности H2 = f(P6 вых.д.):

Выводы:

1)Схематически построена гидравлическая модель с двумя закрытыми емкостями;

2)Составлена система уравнений математического описания (МО) заданной гидравлической системы в стационарном режиме;

3)Сформулирована информационная матрица системы уравнений МО и составлена к ней блок-схема оптимального моделирующего алгоритма расчета системы уравнений МО стационарной гидравлической системы;

4)Переписана под конкретную гидравлическую систему компьютерная программа в среде MATLAB, использованная для расчета стационарного режима модели и его анализа;

5)Проведен анализ параметрической чувствительности гидравлической

системы находящейся в статическом режиме:

5.1) Была исследована зависимость высот столбов жидкости в емкостях от входного давления; построенный график зависимостей H1 - f(P1вх.) и H2 - f(P1вх.) показывает, что с увеличением входного давления, увеличивается и высота самой жидкости в емкости. Также мы можем заметить, что обе высоты увеличиваются приблизительно на одни и те же значения, это связано с тем, что обе емкости отделены одинаковым количеством вентилей, в данном случае их 2 на каждую емкость;

5.2) При построении зависимости H2 - f(P6вых.) мы увидели, что при увеличении выходного давления Р6, высота жидкости в 1-ой емкости Н1, почти не изменяется, следуя от этого график выходит в виде прямой;

5.3) Провели исследование зависимости расхода жидкости в ответ на уменьшение пропускной способности 6-го клапана и увидели, какие зависимости почти не изменяются в своих значениях и выглядят почти прямыми, а какие увеличиваются или наоборот уменьшаются за счет уменьшения пропускной способности 6-го клапана;

5.4) При исследовании зависимостей внутреннего давления жидкости и газа в ответ на увеличение входного давления Р1 было замечено, что изменение давлений жидкости на дно 1-ой и 2-ой емкостей увеличивается более заметно, нежели изменение давлений газа также в 1-ой и 2-ой емкостях.