Санкт-Петербургский Государственный Университет Низкотемпературных и Пищевых Технологий
Лабораторная работа № 3
«Разработка математической модели холодильной установки при условии постоянства температуры конденсации »
Выполнил: Дорогин В.А.
Проверил: Круглов А. А.
2004 г.
Цель: по исходным данным разработать математическую модель на ЭВМ с использованием библиотеки SKMath2 на языке программирования «паскаль».
Исходные данные:
температура помещения tпм = 1,0 °С
температура конденсации tкд = 32,7 °С
площадь наружной поверхности холодильника Fн = 9300 м2
коэффициент теплопередачи через наружное ограждение Кн = 0,00030 кВт/(м2к)
марка компрессора А220-7-1
марка воздухоохладителя Я10–АВ2–250
количество воздухоохладителей Nво = 9 шт.
площадь поверхности одного воздухоохладителя Fво1 = 230 м2
объёмная производительность вентиляторов одного воздухоохладителя Vво1 = 4,694 м3/с
коэффициент теплопередачи воздухоохладителя Кво = 0,011 кВт/(м2⋅к)
При решении задачи вводим упрощения:
Теплопритоки определяются только воздействием внешней среды через наружное ограждение. В данном случае пренебрегаем воздействием теплоты от продукции и эксплуатационными теплопритоками. Определяем только Q1.
исключается воздействие работы градирни с условием сохранения tk = const.
Система управления:
значение теплопритока через наружное ограждение
EMBED Equation.3 – соответствует холодопроизводительности и нагрузке на компрессор.
уравнение теплопередачи воздухоохладителей
EMBED Equation.3
где: EMBED Equation.3
уравнение теплового баланса воздухоохладителя
EMBED Equation.3
где: G – массовый расход ВО
V – объёмный расход ВО
уравнение холодопроизводительности компрессора.
EMBED Equation.3
b – коэффициент рабочего времени
Теплопритоком от вентиляторов пренебречь, температура груза равна температуре помещения tпм
EMBED Equation.3
Исходные величины:
X[1] – t0
X[2] – tв2
X[3] – b
Текст программы:
PROGRAM IK3;
USES SKMATH2;
CONST Toc= 31.0;Tpm= 1.0; CpV=1.005;rv=1.27;Kn=0.00037;
nVo=9; Vv=4,694;Ko=0.011;Fo=230;Tk=32,7;Fn=9300;
VAR Qtr,Qkm:real;X:massiv;
PROCEDURE SISTNELUR(X:massiv;var f:massiv);
BEGIN
f[1]:=Ko*Fo*nVo*(Tpm-X[2])/Ln((Tpm-X[1])/(X[2]-X[1]))-Qtr;
f[2]:=Vv*nVo*CpV*rv*(Tpm-X[2])-Qtr;
f[3]:=( 722,9075+24,7827*X[1]+ 0,1880*X[1]*X[1]- 5,4947*Tk-0,0917*X[1]*Tk)*X[3]-Qtr;
end;
BEGIN
Qtr:=Kn*Fn*(Toc-Tpm);
NELUR(3,SISTNELUR,X);
end.
Полученный результат:
X[1] = -16
X[2] = -8
X[3] = 0.7
Последовательные приближения:
N x[1] x[2] x[3]
0 -9,0000 -1,0000 0.7000
1 -1,2972 0,2066 - 0.1558
2 -1,3033 0,2066 0.0830
Найденные корни системы:
X[1] = – 1,3033
X[2] = 0,2066
X[3] = 0,0830
Qtr = 42,78
Qkm = 515,16
Вывод: в ходе данной работы была разработана модель холодильной установки при условии постоянства температуры конденсации. Были получены искомые величины температуры кипения, температуры воздуха на выходе из воздухоохладителя tВ2, и коэффициент рабочего времени b.