Возмущении температуры

Рис. 7.20. Диаграмма установившихся процессов испарения в координатах путь—время при скачкообразном возмущении обогревом.

Частотные характеристики Gin и GIV совпадают с соответствующими характеристиками при возмущении обогревом. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики для Gy приведены ниже

Рис. 7.43. Структурная схема для определения кривой разгона яри возмущении обогревом.

b) при возмущении обогревом

ТТТРГП ппгяня пппрпрпарт пяг»- при возмущении обогревом); 4 — датчик тем-

а — при возмущении по температуре на входе; Ь — возмущении обогревом; с—возмущении изменением задания (настройки регулятора одни и те же).

а — процессы при возмущении температурой на входе; Ь — процессы при возмущении обогревом. В верхних рядах представлены кривые разгона при возмущении регулирующим органом и при внешнем возмущении, в нижних рядах — переходные процессы в замкнутой системе регулирования (масштаб времени везде одинаковый).

Реакция .регулируемого участка на перестановку .регулирующего органа определяется (если не учитывать косвенных воздействий) в основном динамикой изменения температуры при возмущении обогревом (см. раздел 7.3).

/ — динамические характеристики, учитывающие инерцию «а стороне топки и дымовых газов; 2 — перегреватель (изменение температуры при возмущении обогревом); 3, 4, 5—кривые разгона регулируемого участка при возмущениях температурой на входе, расходом и обогревом; 6 — датчик температуры; 7 — регулятор; 8 — .исполнительный механизм.

инерцию со стороны газов, в прямоугольнике 2 изображена кривая разгона по температуре при возмущении обогревом. Прямоугольники 3, 4 и 5 соответствуют возмущающим воздействиям, а 6, 7, •8 — регулирующему устройству .

Инерция в подводе тепла к конвективным перегревательным поверхностям нагрева при перестановке регулирующего органа при определенных обстоятельствах может быть больше, чем для радиационных поверхностей. Так, регулирующие воздействия, формируемые в топке (например, pi е ц и р ку л я ц и я дымовых г а-з ов), могут сказываться на поверхностях нагрева с заметным запаздыванием. Напротив, относительно малое запаздывание получается при байпасировании газов. В этом случае реакция на перестановку регулирующего органа (если не учитывать косвенное воздействие через расход пара) практически определяется; свойствами конвективного пароперегревателя при возмущении обогревом. Влияние вторичного изменения расхода пара аналогично-влиянию при регулировании поворотными горелками. Основы расчета таких систем регулирования приведены в гл. 7.

оценены по этому рисунку, необходимо только установить, которое из двух давлений должно 'быть регулируемой величиной. Четыре* типовые кривые разгона при возмущении обогревом или расходом пара к потребителю приведены на рис. 12.27,а и А.

Рассмотрим частный случай приближенного анализа процесса теплообмена при гармоническом возмущении температуры жидкости на входе в канал. Полагая, что возмущение скорости потока жидкости отсутствует, уравнение энергии для стабилизированного течения жидкости с постоянными физическими свойствами (310) запишется так:

а — при возмущении давления на входе: б — при возмущении температуры пара.

ступенчатого возмущения возмущении температуры Ра-представлена на рис. 5-2,0. бочего тела на входе. Таким образом, возмущение °-с„-»°; б-а-*оо; в-о<а<оо. на входе проявляется на выходе через время.запазды-ван'ия, связанное с величиной относительной аккумулирующей способности металла и рабочего тела.

Подстановка в это выражение значения А/ (2, 5) из (5-13) и интегрирование позволяют получить искомое изображение расхода Дйв(2, 5). Например, при возмущении температуры потока «о входном сечении имеем:

Таким образом, функция VI описывает в пространстве и времени изменение температуры в радиационном теплообменнике при скачкообразном возмущении температуры потока во входном сечении. Свойства функции VI указаны в приложении 2, поэтому -всесторонний анализ полученного решения является простым.

Переходный процесс при возмущении температуры рабочего тела на входе является функцией двух безразмерных переменных и т) (РИС. 5-5). Кривая изменения температуры рабочего тела может быть изображена в декартовых координатах, если одну из переменных рассматривать как параметр. Серия графиков функции VI приведена па рис. 5-6. В приложении 4 даются таблицы функции VI для широкого диапазона измене-10—1031 145

Рис. 5-5. Пространственная картина переходного процесса при скачкообразном возмущении температуры рабочего тела на входе.

Разгонная характеристика температуры потока в произвольном сечении теплообменника три возмущении температуры рабочего тела на входе записывается равенством

Импульсная функция 6т появилась три диффервнци-ровании скачка давления. Правила дифференцирования по г и интегрирования но г функций, входящих в разгонные характеристики ,М(г, т), приведены в приложении 2. Применим их, например, для отыскания разгонной функции расхода при возмущении температуры рабочего тела во входном сечении.

Ограничимся решением прямоточной задачи и будем искать изменения температур только при скачкообразном возмущении температуры внутренней жидкости на входе в теплообменник. Решению динамической задачи предшествует анализ исходного и конечного стационарных состояний.

к модели теплоизолированной трубы. Последняя является частным случаем радиационного теплообменника, аналитические разгонные характеристики которого известны. При скачкообразном возмущении температуры внутренней жидкости на входе зависимости для А/; и ДФ конвективного теплообменника (при ш>н = 0) должны совпасть с Д1/ и Д-& радиационного. Действительно, полагая в (5-125) и (5-126) Ьн = 0, получаем: