Glebov R.S., aspirant Tumanov M.P., texnika elmləri namizədi, dosent

Antyushin S.S., aspirant (Moskva dövlət institutu Elektronika və Riyaziyyat (Texniki Universitet)

RİYASİ MODELİN MÜƏYYƏNDİRİLMƏSİNİN PRAKTİK Aspektləri

VENTİLASYON BÖLGƏSİ

Havalandırma sistemlərinə yeni tələblərin ortaya çıxması səbəbindən qapalı idarəetmə dövrələrinin qurulması üçün eksperimental üsullar avtomatlaşdırma problemlərini tam həll edə bilmir. texnoloji proses. Eksperimental tənzimləmə üsulları, onların tətbiq dairəsini məhdudlaşdıran özünəməxsus optimallaşdırma meyarlarına (nəzarət keyfiyyət meyarlarına) malikdir. Texniki şərtlərin bütün tələblərini nəzərə alan idarəetmə sisteminin parametrik sintezi obyektin riyazi modelini tələb edir. Məqalədə riyazi modellərin strukturlarının təhlili verilmişdir ventilyasiya qurğusu, ventilyasiya qurğusunun müəyyən edilməsi üsulu nəzərdən keçirilir və əldə edilən modellərin praktik istifadə üçün istifadə imkanları qiymətləndirilir.

Açar sözlər: identifikasiya, riyazi model, ventilyasiya qurğusu, riyazi modelin eksperimental tədqiqi, riyazi modelin keyfiyyət meyarları.

RİYASİ MODELİN MÜƏYYƏNDİRİLMƏSİNİN PRAKTİK ASPEKTİVLƏRİ

VENTİLYASİYA QURAŞDIRILMASI

Havalandırma sistemlərinə yeni tələblərin yaranması ilə əlaqədar olaraq idarəetmənin qapalı konturlarının eksperimental tənzimlənməsi üsulları texnoloji prosesin avtomatlaşdırılması problemini tam həll edə bilmir. Eksperimental tənzimləmə üsulları optimallaşdırma meyarlarına (kriteriyasına) malikdir. İdarəetmə keyfiyyəti) onların tətbiqi sahəsini məhdudlaşdıran idarəetmə sisteminin parametrik sintezi, bütün tələbləri nəzərə alaraq, obyektin riyazi modelini tələb edir. ventilyasiya qurğusunun müəyyən edilməsi üsulu nəzərdən keçirilir, alınan modellərin praktikada tətbiqi üçün tətbiqi imkanları qiymətləndirilir.

Açar sözlər: identifikasiya, riyazi model, ventilyasiya qurğusu, riyazi modelin eksperimental tədqiqi, riyazi modelin keyfiyyət meyarları.

Giriş

Havalandırma sistemlərinə nəzarət bina mühəndislik sistemlərinin avtomatlaşdırılmasının əsas vəzifələrindən biridir. Havalandırma qurğularının idarəetmə sistemlərinə olan tələblər zaman sahəsində keyfiyyət meyarları şəklində tərtib edilir.

Əsas keyfiyyət meyarları:

1. Keçid vaxtı (tnn) - havalandırma qurğusunun iş rejiminə çatdığı vaxt.

2. Sabit vəziyyət xətası (eust) - maksimum tolerantlıq müəyyən edilmiş temperaturdan hava istiliyini təmin edin.

Dolayı keyfiyyət meyarları:

3. Aşırı tənzimləmə (Ah) - ventilyasiya qurğusuna nəzarət edərkən həddindən artıq enerji istehlakı.

4. Salınma dərəcəsi (y) - ventilyasiya avadanlığının həddindən artıq aşınması.

5. Zəifləmə dərəcəsi (y) - tələb olunan temperatur rejiminin qurulmasının keyfiyyətini və sürətini xarakterizə edir.

Havalandırma sisteminin avtomatlaşdırılmasının əsas vəzifəsi nəzarətçinin parametrik sintezidir. Parametrik sintez ventilyasiya sistemi üçün keyfiyyət meyarlarını təmin etmək üçün tənzimləyici əmsalların müəyyən edilməsindən ibarətdir.

Ventilyasiya qurğusunun tənzimləyicisini sintez etmək üçün praktik istifadə üçün əlverişli olan və obyektin riyazi modelinin öyrənilməsini tələb etməyən mühəndis üsulları seçilir: Nocbo18-21g1er(G) metodu, CHen-Hnone8-Ke8,wsk(SNK) ) üsulu. TO müasir sistemlər Havalandırmanın avtomatlaşdırılması keyfiyyət göstəricilərinə yüksək tələblərə tabedir, göstəricilərin icazə verilən sərhəd şərtləri daralır və çox meyarlı nəzarət vəzifələri ortaya çıxır. Tənzimləyiciləri tənzimləmək üçün mühəndislik üsulları onlara daxil edilmiş nəzarət keyfiyyət meyarlarını dəyişdirməyə imkan vermir. Məsələn, nəzarətçini konfiqurasiya etmək üçün N2 metodundan istifadə edərkən keyfiyyət meyarı dördə bərabər bir sönüm azalmasıdır və SNY metodundan istifadə edərkən keyfiyyət meyarı həddi aşmadığı təqdirdə maksimum dönüş sürətidir. Çoxkriteriyalı idarəetmə məsələlərinin həllində bu üsullardan istifadə əmsalların əlavə əl ilə tənzimlənməsini tələb edir. Nəzarət döngələrinin qurulmasının vaxtı və keyfiyyəti, bu halda, quraşdırma mühəndisinin təcrübəsindən asılıdır.

Havalandırma qurğusu üçün idarəetmə sisteminin sintezi üçün müasir riyazi modelləşdirmə vasitələrinin istifadəsi idarəetmə proseslərinin keyfiyyətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır, sistemin qurulması vaxtını azaldır, həmçinin qəzaların aşkarlanması və qarşısının alınması üçün alqoritmik vasitələrin sintezinə imkan verir. İdarəetmə sistemini modelləşdirmək üçün ventilyasiya qurğusunun (nəzarət obyektinin) adekvat riyazi modelini yaratmaq lazımdır.

Riyazi modellərin adekvatlığını qiymətləndirmədən praktiki istifadə bir sıra problemlər yaradır:

1. Riyazi modelləşdirmə yolu ilə əldə edilən nəzarətçi parametrləri praktikada keyfiyyət göstəricilərinə uyğunluğa zəmanət vermir.

2. Daxili riyazi modeli (məcburi nəzarət, Smith ekstrapolyatoru və s.) olan nəzarətçilərin praktiki istifadəsi keyfiyyət göstəricilərinin pisləşməsinə səbəb ola bilər. Zaman sabiti uyğun gəlmirsə və ya qazanc çox azdırsa, qazanc çox yüksək olarsa, ventilyasiya qurğusunun işləmə rejiminə çatması üçün tələb olunan vaxt artır; ventilyasiya avadanlığı və s.

3. İstinad modelinə əsaslanan qiymətləndirmə ilə adaptiv nəzarətçilərin praktiki tətbiqi də yuxarıda göstərilən nümunəyə bənzər keyfiyyət göstəricilərinin pisləşməsinə səbəb olur.

4. Optimal idarəetmə üsulları ilə əldə edilən nəzarətçi parametrləri praktikada keyfiyyət göstəricilərinə uyğunluğa zəmanət vermir.

Bu işin məqsədi ventilyasiya qurğusunun riyazi modelinin strukturunu müəyyən etməkdir (idarəetmə dövrəsinə uyğun olaraq temperatur şəraiti) və onun ventilyasiya sistemlərində havanın qızdırılmasının real fiziki proseslərinə uyğunluğunun qiymətləndirilməsi.

İdarəetmə sistemlərinin layihələndirilməsi təcrübəsi göstərir ki, yalnız sistemin fiziki proseslərinin nəzəri tədqiqatları əsasında real sistemə adekvat olan riyazi modeli əldə etmək mümkün deyil. Buna görə də, ventilyasiya vahidi modelinin sintezi prosesində, eyni zamanda nəzəri tədqiqat sistemin riyazi modelini - onun identifikasiyasını müəyyən etmək və dəqiqləşdirmək üçün təcrübələr aparılmışdır.

Havalandırma sisteminin texnoloji prosesi, təcrübənin təşkili

və struktur identifikasiyası

Havalandırma sisteminin idarəetmə obyekti mərkəzi kondisionerdir, burada hava axını emal olunur və havalandırılan otaqlara verilir. Yerli ventilyasiya idarəetmə sisteminin vəzifəsi kanalda tədarük havasının temperaturunu avtomatik olaraq saxlamaqdır. Cari hava istiliyinin dəyəri tədarük kanalında və ya xidmət edilən otaqda quraşdırılmış bir sensor tərəfindən qiymətləndirilir. Təchizat havasının temperaturu elektrik və ya su qızdırıcısı ilə tənzimlənir. Su qızdırıcısından istifadə edərkən, icra orqanıdır üç yollu klapan, elektrik qızdırıcısı istifadə edərkən - nəbz genişliyi və ya tiristor güc tənzimləyicisi.

Standart tədarük havasının temperaturuna nəzarət alqoritmi qapalı dövrəli avtomatik idarəetmə sistemidir (CAR), idarəetmə cihazı kimi PID nəzarətçisidir. Avtomatlaşdırılmış ventilyasiya təchizatı havanın temperaturuna nəzarət sisteminin strukturu göstərilmişdir (şəkil 1).

düyü. 1. Struktur sxemi avtomatlaşdırılmış ventilyasiya qurğusuna nəzarət sistemi (təchizat havasının temperaturuna nəzarət kanalı). Wreg - tənzimləyicinin PF, Gio - PF icra orqanı, Wcal - qızdırıcının PF, Wvv - hava kanalının ötürmə funksiyası. u1 - temperatur təyin nöqtəsi, XI - kanaldakı temperatur, XI - sensorun oxunuşları, E1 - idarəetmə xətası, U1 - tənzimləyicinin nəzarət hərəkəti, U2 - tənzimləyici siqnalın aktuator tərəfindən işlənməsi, U3 - qızdırıcının istilik cihazına ötürülməsi. kanal.

Havalandırma sisteminin riyazi modelinin sintezi onun tərkibinə daxil olan hər bir ötürmə funksiyasının strukturunun məlum olduğunu nəzərdə tutur. Sistemin ayrı-ayrı elementlərinin ötürmə funksiyalarını ehtiva edən riyazi modeldən istifadə mürəkkəb məsələdir və praktikada ayrı-ayrı elementlərin orijinal sistemlə üst-üstə düşməsinə zəmanət vermir. Riyazi modeli müəyyən etmək üçün ventilyasiya idarəetmə sisteminin strukturunu iki hissəyə bölmək rahatdır: a priori məlum (nəzarətçi) və naməlum (obyekt). Obyektin ötürmə funksiyası ^ob) daxildir: icra orqanının ötürmə funksiyası ^io), hava qızdırıcısının ötürmə funksiyası ^cal), hava kanalının ötürmə funksiyası ^bb), sensorun ötürmə funksiyası ^dat). Hava axınının temperaturunu idarə edərkən ventilyasiya qurğusunun müəyyən edilməsi vəzifəsi qızdırıcının ötürücü elementi U1 ilə idarəetmə siqnalı ilə hava axınının temperaturu XI arasındakı funksional əlaqənin müəyyən edilməsinə qədər azaldılır.

Havalandırma qurğusunun riyazi modelinin strukturunu müəyyən etmək üçün identifikasiya təcrübəsini aparmaq lazımdır. Tələb olunan xüsusiyyətləri əldə etmək passiv və aktiv təcrübə ilə mümkündür. Passiv eksperiment metodu idarə olunan proses parametrlərinin qeydinə əsaslanır normal əməliyyat heç bir qəsdən iğtişaşlar yaratmadan obyekt. Quraşdırma mərhələsində ventilyasiya sistemi normal iş rejimində deyil, buna görə də passiv eksperiment metodu məqsədlərimizə uyğun deyil. Aktiv eksperiment metodu əvvəlcədən planlaşdırılmış proqrama uyğun olaraq obyektə daxil edilən müəyyən süni pozğunluqların istifadəsinə əsaslanır.

Obyektin aktiv identifikasiyası üçün üç əsas üsul var: keçid xarakteristikaları metodu (obyektin “addım”a reaksiyası), cismin dövri siqnallarla pozulması metodu (obyektin müxtəlif harmonik pozulmalara reaksiyası). tezliklər) və cismin delta nəbzinə reaksiya metodu. Havalandırma sistemlərinin böyük inersiyasına görə (TOB on saniyədən bir neçə dəqiqəyə qədər dəyişir), perimetr siqnalları ilə identifikasiya

Bu məqaləni oxumağa davam etmək üçün tam mətni satın almalısınız. Məqalələr formatda göndərilir PDFödəniş zamanı göstərilən e-poçt ünvanına. Çatdırılma vaxtıdır 10 dəqiqədən az. Bir məqalənin qiyməti - 150 rubl.

Oxşar elmi əsərlər “Təbiət və dəqiq elmlərin ümumi və mürəkkəb problemləri” mövzusunda

• DİNAMİK TƏMİNATLI HAVA CƏRƏMİ İLE VENTİLASYON QURULUNA ADAPTİV NƏZARƏT

  QLEBOV R.S., TUMANOV M.P. - 2012

• Neft mədənlərində fövqəladə halların idarə edilməsi və modelləşdirilməsi problemi

  Liskova M.Yu., Naumov İ.S. - 2013

• HESABLANABİLƏN ÜMUMİ TƏRAZİLLİK MODELLERİ ÜÇÜN PARAMETRİK NƏZARƏT NƏZƏRİYYƏSİNİN TƏTBİQİ HAQQINDA

  ADILOV ZHEKSENBEK MAKEEVIÇ, AŞIMOV ABDIKAPPAR AŞIMOVICH, AŞIMOV ASKAR ABDIKAPPAROVICH, BOROVSKY NIKOLAY YURIEVICH, BOROVSKY YURI VYAÇESLAVOVIÇ, SULTANOV BAXYTNOVICHK10 -

• TƏBİİ VENTİLYASİYA İSTİFADƏ EDİLƏN BIOKLİMATİK DAMIN MODELLEŞMESİ

  OUEDRAOGO A., OUEDRAOGO I., PALM K., ZEGHMATI B. - 2008

Bu bölmədə biz idarəetmə sisteminə daxil olan əsas elementləri təsvir edəcəyik, onlara texniki xüsusiyyətləri və riyazi təsvirini verəcəyik. Qızdırıcıdan keçən tədarük havasının istiliyinə avtomatik nəzarət etmək üçün hazırlanan sistem üzərində daha ətraflı dayanaq. Hazırlığın əsas məhsulu havanın temperaturu olduğundan, diplom layihəsi çərçivəsində riyazi modellərin qurulması və sirkulyasiya proseslərinin və hava axınının modelləşdirilməsinə laqeyd yanaşmaq olar. Həmçinin, özüyeriyən silahların işləməsi üçün bu riyazi əsaslandırma, binaların memarlıq xüsusiyyətlərinə görə laqeyd edilə bilər - çatlar və boşluqlar vasitəsilə emalatxanalara və anbarlara xarici hazırlıqsız havanın əhəmiyyətli bir axını var. Buna görə də istənilən hava axını sürətində vəziyyət " oksigen aclığı» bu sexin işçilərindən.

Beləliklə, biz otaqda havanın paylanmasının termodinamik modelinin qurulmasını, eləcə də hava axınına əsaslanan ACS-nin riyazi təsvirini məqsədəuyğunluğuna görə nəzərdən qaçırırıq. Təchizat havasının temperaturu ACS-nin inkişafı üzərində daha ətraflı dayanaq. Faktiki olaraq, bu sistem tədarük havasının temperaturundan asılı olaraq hava hücumundan müdafiə damperinin mövqeyini avtomatik tənzimləyən sistemdir. Tənzimləmə dəyərlərin tarazlaşdırılması metodundan istifadə edən mütənasib qanundur.

ACS-yə daxil olan əsas elementləri təqdim edək və onların idarəetmə xüsusiyyətlərini müəyyən etməyə imkan verəcək texniki xüsusiyyətlərini təqdim edək. Avadanlıq və avtomatlaşdırma avadanlığı seçərkən biz onların texniki məlumat vərəqlərini və əvvəlki mühəndislik hesablamalarını rəhbər tuturuq. köhnə sistem, həmçinin təcrübə və sınaqların nəticələri.

Təchizat və işlənmiş mərkəzdənqaçma fanatları

Adi bir mərkəzdənqaçma ventilyatoru, fırlanma zamanı girişdən daxil olan havanın bıçaqlar arasındakı kanallara daxil olduğu və mərkəzdənqaçma qüvvəsinin təsiri altında bu kanallar boyunca hərəkət etdiyi bir spiral korpusda yerləşən işləyən bıçaqları olan bir təkərdir. spiral korpus və onun çıxışına yönəldilir. Korpus həm də dinamik təzyiqi statik təzyiqə çevirməyə xidmət edir. Təzyiqi artırmaq üçün korpusun arxasına bir diffuzor qoyulur. Şəkildə. 4.1 təqdim etdi ümumi forma mərkəzdənqaçma fan.

Tipik bir mərkəzdənqaçma təkəri bıçaqlardan, arxa diskdən, hubdan və ön diskdən ibarətdir. Təkəri şafta uyğunlaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş tökmə və ya döndərilmiş hub arxa diskə pərçimlənmiş, vidalanmış və ya qaynaqlanmışdır. Bıçaqlar diskə pərçimlənmişdir. Bıçaqların aparıcı kənarları adətən ön halqaya yapışdırılır.

Spiral korpuslar təbəqə poladdan hazırlanır və aşağı güclü fanatlar üçün çərçivələrə bərkidilir;

Təkər fırlananda mühərrikə verilən enerjinin bir hissəsi havaya ötürülür. Çarxın yaratdığı təzyiq havanın sıxlığından, bıçaqların həndəsi formasından və bıçaqların uclarında periferik sürətdən asılıdır.

Mərkəzdənqaçma fan qanadlarının çıxış kənarları irəli əyilmiş, radial və ya arxaya əyilmiş ola bilər. Son vaxtlara qədər bıçaqların kənarları əsasən irəli əyilmişdi, çünki bu, azaltmağa imkan verdi ölçüləri azarkeşlər. İndiki vaxtda tez-tez geriyə əyilmiş bıçaqları olan çarxlar tapılır, çünki bu, səmərəliliyi artırır. fanat

düyü. 4.1

Fanatları yoxlayarkən nəzərə almaq lazımdır ki, bıçaqların çıxışı (hava boyunca) kənarları zərbəsiz girişi təmin etmək üçün həmişə təkərin fırlanma istiqamətinin əksinə əyilməlidir.

Eyni fanatlar, fırlanma sürəti dəyişdikdə, yalnız fanın xüsusiyyətlərindən və fırlanma sürətindən deyil, həm də onlara qoşulmuş hava kanallarından asılı olaraq müxtəlif axın sürətlərinə malik ola bilər və müxtəlif təzyiqlər inkişaf etdirə bilər.

Fan xüsusiyyətləri onun işinin əsas parametrləri arasındakı əlaqəni ifadə edir. Tam xüsusiyyətlər sabit mil sürətində ventilyator (n = const) təchizatı Q və təzyiq P, güc N və səmərəlilik arasındakı asılılıqlarla ifadə edilir eyni qrafik. Onların əsasında bir fan seçilir. Xüsusiyyətlər testlər əsasında qurulur. Şəkildə. 4.2 quraşdırma yerində təchizat ventilyatoru kimi istifadə olunan VTs-4-76-16 mərkəzdənqaçma ventilyatorunun aerodinamik xüsusiyyətlərini göstərir.

düyü. 4.2

Ventilyatorun tutumu 70 000 m3/saat və ya 19,4 m3/s təşkil edir. Fan şaftının fırlanma sürəti - 720 rpm. və ya 75,36 rad/san, ventilyatorun asinxron mühərrikinin gücü 35 kVt-dır.

Fan xaricə üfürür atmosfer havası qızdırıcıya. Hava ilə istilik mübadiləsi nəticəsində isti su istilik dəyişdirici borulardan keçərək, keçən hava qızdırılır.

VTs-4-76 No 16 fanının iş rejiminin tənzimlənməsi sxemini nəzərdən keçirək. Şəkildə. 4.3 fırlanma sürətini tənzimləyərkən fan qurğusunun funksional diaqramını göstərir.

düyü. 4.3

Ventilyatorun ötürülməsi funksiyası ventilyatorun aerodinamik xüsusiyyətlərinə əsasən müəyyən edilən qazanc faktoru kimi təqdim edilə bilər (şək. 4.2). Əməliyyat nöqtəsində fan qazanma əmsalı 1,819 m3/s təşkil edir (minimum mümkün, eksperimental olaraq müəyyən edilmişdir).

düyü. 4.4

Eksperimental olaraq Müəyyən edilmişdir ki, ventilyatorun tələb olunan iş rejimlərini həyata keçirmək üçün idarəetmə tezlik çeviricisinə aşağıdakı gərginlik dəyərləri verilməlidir (Cədvəl 4.1):

Cədvəl 4.1 Təchizat ventilyasiyasının iş rejimləri

Eyni zamanda, həm təchizat, həm də egzoz bölmələrinin fanatlarının elektrik mühərrikinin etibarlılığını artırmaq üçün onları maksimum performansla iş rejimlərinə təyin etməyə ehtiyac yoxdur. Eksperimental tədqiqatın məqsədi daha sonra hesablanmış hava mübadiləsi kurslarının müşahidə olunacağı belə nəzarət gərginliklərini tapmaq idi.

Egzoz ventilyasiyası VTs-4-76-12 markalı üç mərkəzdənqaçma ventilyatoru (n=350 rpm-də tutum 28000 m3/saat, asinxron ötürücü gücü N=19,5 kVt) və VTs-4-76-10 (gücü 3,0020 m) ilə təmsil olunur. /saat n=270 rpm-də, asinxron sürücünün gücü N=12,5 kVt). Egzoz bölməsi üçün təchizat ventilyasiya şöbəsinə bənzər olaraq, nəzarət gərginliklərinin dəyərləri eksperimental olaraq əldə edilmişdir (Cədvəl 4.2).

İş emalatxanalarında "oksigen aclığı" vəziyyətinin qarşısını almaq üçün seçilmiş fan iş rejimləri üçün hava mübadiləsi nisbətlərini hesablayacağıq. O, şərti təmin etməlidir:

Cədvəl 4.2 Egzoz ventilyasiyasının iş rejimləri

Hesablamada xaricdən gələn tədarük havasını, eləcə də binanın memarlığını (divarlar, tavanlar) laqeyd qoyacağıq.

Havalandırma üçün otaqların ölçüləri: 150x40x10 m, otağın ümumi həcmi 60.000 m3-dir. Təchizat havasının tələb olunan həcmi 66000 m3/saat təşkil edir (1,1 əmsalı üçün o, minimum olaraq seçilmişdir, çünki xaricdən havanın tədarükü nəzərə alınmayıb). Aydındır ki, təchizat ventilyatorunun seçilmiş iş rejimləri göstərilən şərti təmin edir.

İşlənmiş havanın ümumi həcmi aşağıdakı düsturla hesablanır

Egzoz qolunu hesablamaq üçün "fövqəladə egzoz" rejimləri seçildi. 1.1 düzəliş əmsalı nəzərə alınmaqla (fövqəladə iş rejimi ən az mümkün kimi qəbul edildiyi üçün) işlənmiş havanın həcmi 67,76 m3 / saata bərabər olacaqdır. İcazə verilən səhvlər və əvvəllər qəbul edilmiş rezervasiyalar çərçivəsində bu dəyər (4.2) şərtini təmin edir, yəni seçilmiş fan iş rejimləri havanın mübadilə məzənnələrini təmin etmək vəzifəsinin öhdəsindən gələcəkdir.

Həmçinin, fan mühərriklərində quraşdırılmış həddindən artıq istidən qorunma (termostat) var. Mühərrikin temperaturu yüksələrsə, termostat rölesinin kontaktı mühərriki dayandıracaq. Diferensial təzyiq sensoru elektrik mühərrikinin dayanmasını aşkar edəcək və idarəetmə panelinə siqnal göndərəcək. Hava təchizatı sisteminin özüyeriyən silahlarının fan mühərriklərinin təcili dayandırılmasına reaksiyasını təmin etmək lazımdır.

1

İş ventilyasiya və onun emissiyalarının atmosferə yayılmasının modelləşdirilməsi proseslərini araşdırır. Simulyasiya Navier-Stokes tənliklər sisteminin, kütlənin, impulsun və istiliyin saxlanma qanunlarının həllinə əsaslanır. Bu tənliklərin ədədi həllinin müxtəlif aspektləri nəzərdən keçirilir. Fon turbulentlik əmsalının qiymətini hesablamağa imkan verən tənliklər sistemi təklif edilmişdir. Hiposonik yaxınlaşma üçün məqalədə verilmiş hidroqazdinamik tənliklərlə birlikdə ideal real qaz və buxarın dayanma tənliyi üçün həll təklif olunur. Bu tənlik van der Waals tənliyinin modifikasiyasıdır və qaz və ya buxar molekullarının ölçülərini və onların qarşılıqlı təsirini daha dəqiq nəzərə alır. Termodinamik sabitlik şərtinə əsasən, həcm tənliyini həll edərkən fiziki cəhətdən mümkün olmayan kökləri istisna etməyə imkan verən əlaqə əldə edilir. Maye və qaz dinamikasının məlum hesablama modellərinin və hesablama paketlərinin təhlili aparılır.

modelləşdirmə

ventilyasiya

turbulentlik

istilik və kütlə ötürmə tənlikləri

vəziyyət tənliyi

real qaz

dağılması

1. Berlyand M. E. Müasir məsələlər atmosfer diffuziyası və havanın çirklənməsi. - L.: Gidrometeoizdat, 1975. - 448 s.

2. Belyaev N. N. Bina şəraitində zəhərli qazın yayılması prosesinin modelləşdirilməsi // DIIT bülleteni. - 2009. - No 26 - S. 83-85.

3. Byzova N. L. Eksperimental tədqiqatlar atmosfer diffuziyası və çirklərin dispersiyasının hesablamaları / N. L. Byzova, E. K. Qarger, V. N. İvanov. - L.: Gidrometeoizdat, 1985. - 351 s.

4. Datsyuk T. A. Havalandırma emissiyalarının dispersiyasının modelləşdirilməsi. - Sankt-Peterburq: SPBGASU, 2000. - 210 s.

5. Sauts A. V. Koqnitiv qrafik alqoritm və üsulların tətbiqi riyazi analiz doyma xəttində R660A izobutanın termodinamik xassələrini öyrənmək üçün: Qrant No 2C/10: tədqiqat hesabatı (yekun) / GOUVPO SPBGASU; əllər Gorokhov V.L., İspan: Sauts A.V. - Sankt-Peterburq, 2011. - 30 s.: ill - Biblioqrafiya: s. 30.- No.GR 01201067977.-İnv. Nömrə 02201158567.

Giriş

İstehsal komplekslərinin və unikal obyektlərin layihələndirilməsi zamanı hava mühitinin keyfiyyətinin və standartlaşdırılmış mikroiqlim parametrlərinin təmin edilməsi ilə bağlı məsələlər hərtərəfli əsaslandırılmalıdır. Havalandırma və kondisioner sistemlərinin istehsalı, quraşdırılması və istismarının yüksək qiymətini nəzərə alaraq, mühəndislik hesablamalarının keyfiyyətinə artan tələblər qoyulur. Havalandırma sahəsində rasional dizayn həllərini seçmək üçün vəziyyəti bütövlükdə təhlil edə bilmək lazımdır, yəni. daxili və atmosferdə baş verən dinamik proseslərin məkan əlaqəsini müəyyən etmək. Yalnız otağa verilən havanın miqdarından deyil, həm də qəbul edilmiş hava paylanması və konsentrasiya sxemindən asılı olan ventilyasiyanın effektivliyini qiymətləndirin. zərərli maddələr hava girişlərinin yerlərində xarici havada.

Məqalənin məqsədi- analitik asılılıqların istifadəsi, onların köməyi ilə zərərli tullantıların miqdarının hesablanması, kanalların, hava kanallarının, şaftların ölçülərinin müəyyən edilməsi və havanın təmizlənməsi metodunun seçilməsi və s. Bu halda, "VSV" modulu ilə "Potok" proqram məhsulundan istifadə etmək məsləhətdir. İlkin məlumatları hazırlamaq üçün dizayn edilmiş diaqramlara sahib olmaq lazımdır havalandırma sistemləri bölmələrin uzunluqlarını və son hissələrdə hava axını sürətlərini göstərən. Hesablama üçün giriş məlumatları havalandırma sistemlərinin təsviri və ona olan tələblərdir. Riyazi modelləşdirmədən istifadə edərək aşağıdakı suallar həll olunur:

• havanın tədarükü və çıxarılması üçün optimal variantların seçilməsi;
• mikroiqlim parametrlərinin binaların həcmi üzrə paylanması;
• inkişafın aerodinamik rejiminin qiymətləndirilməsi;
• havanın alınması və çıxarılması üçün yerlərin seçilməsi.

Sürət, təzyiq, temperatur sahələri, otaqda və atmosferdə konsentrasiyalar bir çox amillərin təsiri altında formalaşır, onların birləşməsini kompüterdən istifadə etmədən mühəndis hesablama üsullarında nəzərə almaq olduqca çətindir.

Havalandırma və aerodinamika məsələlərində riyazi modelləşdirmənin tətbiqi Navier - Stokes tənlikləri sisteminin həllinə əsaslanır.

Turbulent axınları modelləşdirmək üçün kütlənin və Reynoldsun (impulsun saxlanması) qorunması tənlikləri sistemini həll etmək lazımdır:

(2)

Harada t- vaxt, X= X i , j , k- məkan koordinatları, u=u i , j , k - sürət vektorunun komponentləri, R- pyezometrik təzyiq, ρ - sıxlıq, τ ij- stress tensorunun komponentləri, s m- kütlə mənbəyi, s i- impuls mənbəyinin komponentləri.

Stress tensoru aşağıdakı kimi ifadə edilir:

(3)

Harada s ij- gərginlik dərəcəsi tensoru; δ ij- turbulentliyin olması səbəbindən yaranan əlavə gərginliklərin tenzoru.

Temperatur sahələri haqqında məlumat üçün T və konsentrasiya ilə zərərli maddələr, sistem aşağıdakı tənliklərlə tamamlanır:

istiliyə qənaət tənliyi

passiv çirklərin qorunması tənliyi ilə

(5)

Harada CR- istilik tutumu əmsalı, λ - istilik keçiricilik əmsalı, k= k i , j , k- turbulentlik əmsalı.

Əsas turbulentlik əmsalı kəsaslar tənliklər sistemindən istifadə etməklə müəyyən edilir:

(6)

Harada k f - fon turbulentlik əmsalı, k f =1-15 m 2 /s; ε = 0,1-04;

Turbulentlik əmsalları tənliklərdən istifadə etməklə müəyyən edilir:

(7)

Aşağı dağılma ilə açıq ərazidə, dəyər k z tənliklə müəyyən edilir:

k k = k 0 z /z 0 ; (8)

Harada k 0 - dəyər k k yüksəkdə z 0 (k 0 = 0,1 m 2 / s at z 0 = 2 m).

Açıq ərazidə küləyin sürəti profili deformasiya olunmur, yəni.

Açıq ərazidə naməlum atmosfer təbəqələşməsi ilə küləyin sürət profilini təyin etmək olar:

; (9)

burada z 0 verilmiş hündürlükdür (qalqonun hündürlüyü); u 0 - yüksəklikdə küləyin sürəti z 0 ; B = 0,15.

(10) şərtinə uyğun olaraq, yerli Riçardson kriteriyası Ri kimi müəyyən edilir:

(11)

(9) tənliyini, (7) və (8) tənliklərini fərqləndirək və buradan ifadə edək. kəsaslar

(12)

(12) tənliyini (6) sisteminin tənlikləri ilə bərabərləşdirək. (11) və (9) nəticədə bərabərliyə əvəz edirik və yekun şəkildə tənliklər sistemi əldə edirik:

(13)

Boussinesq-in fikirlərindən sonra pulsasiya termini aşağıdakı kimi təmsil olunur:

(14)

harada μ t- turbulent özlülük və enerji ötürmə tənliklərində və əlavə komponentlərdə əlavə şərtlər aşağıdakı kimi modelləşdirilir:

(15)

(16)

Tənliklər sisteminin bağlanması aşağıda təsvir edilən turbulentlik modellərindən biri ilə baş verir.

Havalandırma praktikasında tədqiq edilən turbulent axınlar üçün ya sıxlıq dəyişikliklərinin kiçikliyi haqqında Boussinesq fərziyyəsindən, ya da sözdə “hiposonik” yaxınlaşmadan istifadə etmək məqsədəuyğundur. Reynolds gərginliklərinin zamanla orta deformasiya dərəcələri ilə mütənasib olduğu güman edilir. Turbulent özlülük əmsalı tətbiq edilir, bu anlayış aşağıdakı kimi ifadə edilir:

. (17)

Effektiv özlülük əmsalı molekulyar və turbulent əmsalların cəmi kimi hesablanır:

(18)

"Hiposonik" yaxınlaşma yuxarıdakı tənliklərlə birlikdə ideal qazın vəziyyət tənliyini həll etməyi nəzərdə tutur:

ρ = səh/(RT) (19)

Harada səh - təzyiq mühit; R- qaz daimi.

Daha dəqiq hesablamalar üçün çirkin sıxlığı real qazlar və buxarlar üçün dəyişdirilmiş van der Waals tənliyi ilə müəyyən edilə bilər.

(20)

sabitlər haradadır N Və M- qaz və ya buxar molekullarının assosiasiyasını/dissosiasiyasını nəzərə almaq; A- digər qarşılıqlı əlaqələri nəzərə alır; b" - qaz molekullarının ölçülərinin nəzərə alınması; υ=1/ρ.

Tənlikdən təcrid olunan təzyiq (12) R və onu həcmə görə fərqləndirdikdə (termodinamik sabitliyi nəzərə alaraq) aşağıdakı əlaqəni əldə edirik:

. (21)

Bu yanaşma, əldə edilən nəticələrin dəqiqliyini azaltmadan sıxıla bilən qaz üçün tam tənliklərdən istifadə halı ilə müqayisədə hesablama vaxtını əhəmiyyətli dərəcədə azaltmağa imkan verir. Yuxarıdakı tənliklərin analitik həlli yoxdur. Bu baxımdan ədədi üsullardan istifadə olunur.

Həll edərkən skalyar maddələrin turbulent axınla ötürülməsi ilə bağlı ventilyasiya problemlərini həll etmək diferensial tənliklər fiziki proseslərə uyğun olaraq parçalanma sxemindən istifadə edin. Parçalanma prinsiplərinə əsasən, hidrodinamika tənliklərinin sonlu fərqli inteqrasiyası və skalyar maddənin hər zaman addımında Δ konvektiv-diffuz nəqli. t iki mərhələdə həyata keçirilir. Birinci mərhələdə hidrodinamik parametrlər hesablanır. İkinci mərhələdə hesablanmış hidrodinamik sahələr əsasında diffuziya tənlikləri həll edilir.

İstilik ötürülməsinin hava sürət sahəsinin formalaşmasına təsiri Boussinesq təxminindən istifadə etməklə nəzərə alınır: şaquli sürət komponenti üçün hərəkət tənliyinə əlavə bir termin, üzmə qüvvələri nəzərə alınmaqla daxil edilir.

Turbulent maye hərəkəti problemlərini həll etmək üçün dörd məlum yanaşma var:

• birbaşa modelləşdirmə "DNS" (qeyri-stasionar Navier-Stokes tənliklərinin həlli);
• sistemi qapalı olmayan və əlavə bağlanma əlaqələri tələb edən orta hesablanmış Reynolds "RANS" tənliklərinin həlli;
• böyük budaq üsulu "LES" » , alt şəbəkə miqyaslı burulğanların parametrləşdirilməsi ilə qeyri-stasionar Navier-Stokes tənliklərinin həllinə əsaslanır;
• "DES" üsulu , iki üsulun birləşməsidir: ayrılmış axınlar zonasında - "LES" və "hamar" axın bölgəsində - "RANS".

Alınan nəticələrin dəqiqliyi baxımından ən cəlbedici üsul, şübhəsiz ki, birbaşa ədədi modelləşdirmə üsuludur. Ancaq, hazırda imkanlar kompüter texnologiyası real həndəsə və ədədlərlə problemləri həll etməyə hələ imkan verməyin Re, və bütün ölçülü burulğanların həlli ilə. Buna görə də qərar verərkən geniş diapazon mühəndislik məsələlərində Reynolds tənliklərinin ədədi həllərindən istifadə edilir.

Hazırda STAR-CD, FLUENT və ya ANSYS/FLOTRAN kimi sertifikatlaşdırılmış paketlər ventilyasiya problemlərini simulyasiya etmək üçün uğurla istifadə olunur. Düzgün tərtib edilmiş problem və rasional həll alqoritmi ilə əldə edilən məlumat həcmi dizayn mərhələsində seçim etməyə imkan verir. ən yaxşı variant, lakin bu proqramlardan istifadə edərək hesablamaların aparılması müvafiq hazırlıq tələb edir və onların düzgün istifadə edilməməsi səhv nəticələrə səbəb ola bilər.

"Əsas hal" olaraq, nəzərdən keçirilən problemin xarakterik inteqral dəyərlərini müqayisə etməyə imkan verən ümumi qəbul edilmiş balans hesablama üsullarının nəticələrini nəzərdən keçirə bilərik.

Biri mühüm məqamlar Havalandırma problemlərini həll etmək üçün universal proqram sistemlərindən istifadə edərkən, turbulentlik modelinin seçimidir. Bu günə qədər çoxlu sayda müxtəlif modellər Reynolds tənliklərini bağlamaq üçün istifadə olunan turbulentlik. Turbulentlik modelləri turbulentlik xüsusiyyətlərinə görə parametrlərin sayına görə müvafiq olaraq bir parametrli, iki və üç parametrli təsnif edilir.

Turbulentliyin əksər yarı empirik modelləri, bu və ya digər şəkildə, "turbulent ötürmə mexanizminin yerləşməsi fərziyyəsindən" istifadə edir, buna görə turbulent impulsun ötürülməsi mexanizmi orta sürətlərin yerli törəmələrini təyin etməklə tamamilə müəyyən edilir. fiziki xassələri mayelər. Bu fərziyyə sözügedən məqamdan uzaqda baş verən proseslərin təsirini nəzərə almır.

Ən sadələri turbulent özlülük anlayışından istifadə edən tək parametrli modellərdir “n t", və turbulentliyin izotrop olduğu güman edilir. "n" modelinin dəyişdirilmiş versiyası t-92" reaktiv və ayrılmış axınların modelləşdirilməsi üçün tövsiyə olunur. Eksperimental nəticələrlə yaxşı uyğunluq kəmiyyət üçün nəqliyyat tənliyini ehtiva edən bir parametrli "S-A" (Spalart - Almaras) modeli ilə də verilir.

Bir nəqliyyat tənliyi olan modellərin dezavantajı, turbulentlik şkalasının paylanması haqqında məlumatın olmaması ilə əlaqədardır. L. Məbləğinə görə L nəqliyyat prosesləri, turbulentliyin əmələ gəlmə üsulları və turbulent enerjinin dağılması təsir göstərir. Müəyyən etmək üçün universal asılılıq L mövcud deyil. Turbulentlik şkalası üçün tənlik L tez-tez modelin düzgünlüyünü və müvafiq olaraq onun tətbiqi sahəsini təyin edən dəqiq tənlik olur. Əsasən, bu modellərin tətbiq dairəsi nisbətən sadə kəsmə axınları ilə məhdudlaşır.

İki parametrli modellərdə, turbulentlik şkalası istisna olmaqla L, ikinci parametr kimi turbulent enerjinin dağılma sürətindən istifadə edin . Bu cür modellər ən çox müasir hesablama təcrübəsində istifadə olunur və turbulentlik enerjisinin ötürülməsi və enerjinin yayılması üçün tənlikləri ehtiva edir.

Turbulent enerjinin ötürülməsi üçün tənlikləri ehtiva edən məşhur model k və turbulent enerjinin dağılma sürəti ε. kimi modellər " k- e" həm divara yaxın axınlar, həm də daha mürəkkəb ayrılmış axınlar üçün istifadə oluna bilər.

İki parametrli modellər aşağı və yüksək Reynolds versiyalarında istifadə olunur. Birincidə, bərk səthin yaxınlığında molekulyar və turbulent nəqliyyatın qarşılıqlı təsir mexanizmi birbaşa nəzərə alınır. Yüksək Reynolds versiyasında bərk sərhəd yaxınlığında turbulent daşıma mexanizmi axın parametrlərini divara olan məsafə ilə əlaqələndirən xüsusi divar funksiyaları ilə təsvir olunur.

Hazırda ən perspektivli modellərə Reynolds turbulent gərginlik tensoru ilə orta deformasiya dərəcəsi tensoru arasında qeyri-xətti əlaqədən istifadə edən “SSG” və “Gibson-Launder” modelləri daxildir. Onlar ayrılmış axınların proqnozunu yaxşılaşdırmaq üçün hazırlanmışdır. Bütün tensor komponentlərini hesabladıqları üçün iki parametrli modellərlə müqayisədə daha çox kompüter resursları tələb edir.

Mürəkkəb ayrılmış axınlar üçün bir parametrli modellərdən istifadə etməklə bəzi üstünlüklər aşkar edilmişdir tİki parametrli modellərlə müqayisədə axın parametrlərinin proqnozlaşdırılmasının dəqiqliyi və hesablama sürəti baxımından -92", "S-A".

Məsələn, STAR-CD proqramı “ kimi modellərin istifadəsini nəzərdə tutur. k- e”, Spalart-Almaras, “SSG”, “Gibson-Launder”, həmçinin böyük budaq üsulu “LES” və “DES” metodu. Son iki üsul çoxlu ayrılmış burulğan bölgələrinin görünəcəyi mürəkkəb həndəsələrdə hava hərəkətinin hesablanması üçün daha uyğundur, lakin onlar böyük hesablama resursları tələb edir.

Hesablama nəticələri əhəmiyyətli dərəcədə hesablama şəbəkəsinin seçimindən asılıdır. Hal-hazırda meshlərin qurulması üçün xüsusi proqramlardan istifadə olunur. Şəbəkə hüceyrələri müəyyən bir problemin həlli üçün ən uyğun olan müxtəlif forma və ölçülərə malik ola bilər. Ən sadə şəbəkə növü hüceyrələr eyni olduqda və kub və ya düzbucaqlı formada olduqda olur. İndi mühəndislik təcrübəsində istifadə olunan universal hesablama proqramları ixtiyari strukturlaşdırılmamış şəbəkələr üzərində işləməyə imkan verir.

Havalandırma problemləri üçün ədədi simulyasiya hesablamalarını yerinə yetirmək üçün sərhəd və ilkin şərtləri təyin etmək lazımdır, yəni. asılı dəyişənlərin dəyərləri və ya hesablama sahəsinin sərhədlərində onların normal qradiyenti.

Tədqiq olunan obyektin həndəsi xüsusiyyətlərinin kifayət qədər dəqiqliklə dəqiqləşdirilməsi. Bu məqsədlər üçün üçölçülü modellərin qurulması üçün “SolidWorks”, “Pro/Engeneer”, “NX Nastran” kimi paketləri tövsiyə edə bilərik. Hesablama şəbəkəsini qurarkən, minimum hesablama vaxtı ilə etibarlı həll əldə etmək üçün hüceyrələrin sayı seçilir. Nəzərdən keçirilən axın üçün ən effektiv olan yarı empirik turbulentlik modellərindən birini seçmək lazımdır.

IN nəticəƏlavə edək ki, problemin sərhəd şərtlərini düzgün formalaşdırmaq və nəticələrin etibarlılığını qiymətləndirmək üçün baş verən proseslərin keyfiyyət tərəfini yaxşı başa düşmək lazımdır. Obyektlərin layihələndirilməsi mərhələsində ventilyasiya emissiyalarının modelləşdirilməsi aspektlərdən biri hesab edilə bilər məlumat modelləşdirmə obyektin ekoloji təhlükəsizliyinin təmin edilməsinə yönəlmişdir.

Rəyçilər:

• Volikov Anatoli Nikolaevich, texnika elmləri doktoru, istilik və qaz təchizatı və havanın mühafizəsi kafedrasının professoru, Federal Dövlət Büdcə Ali Peşə Təhsili Təşkilatı "SPBGASU", Sankt-Peterburq.
• Poluşkin Vitali İvanoviç, texnika elmləri doktoru, professor, istilik, ventilyasiya və kondisioner kafedrasının professoru, Federal Dövlət Büdcə Ali Peşə Təhsili "SPbGASU" təhsil müəssisəsi, Sankt-Peterburq.

Biblioqrafik keçid

Datsyuk T.A., Sauts A.V., Yurmanov B.N., Taurit V.R. VENTİLYASİYA PROSESLƏRİNİN MODELləşdirilməsi // Elm və təhsilin müasir problemləri. – 2012. – № 5.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=6744 (giriş tarixi: 17/10/2019). “Təbiət Elmləri Akademiyası” nəşriyyatında çap olunan jurnalları diqqətinizə çatdırırıq.

Bilik bazasında yaxşı işinizi göndərin sadədir. Aşağıdakı formadan istifadə edin

Tədris və işlərində bilik bazasından istifadə edən tələbələr, aspirantlar, gənc alimlər Sizə çox minnətdar olacaqlar.

Oxşar sənədlər

Sistemin işinin əsasları avtomatik nəzarət təchizatı və buraxılış ventilyasiyası, onun konstruksiyası və riyazi təsviri. Texnoloji proses avadanlığı. Tənzimləyicinin seçilməsi və hesablanması. ATS dayanıqlığının öyrənilməsi, onun keyfiyyət göstəriciləri.

kurs işi, 02/16/2011 əlavə edildi


ümumi xüsusiyyətlər və təyinatı, təchizatı və işlənmiş ventilyasiya üçün avtomatik idarəetmə sisteminin praktiki tətbiq sahələri. Tənzimləmə prosesinin avtomatlaşdırılması, onun prinsipləri və həyata keçirilməsi mərhələləri. Vəsaitlərin seçilməsi və onların iqtisadi əsaslandırılması.

dissertasiya, 04/10/2011 əlavə edildi


Mövcudların təhlili standart sxemlər istehsalat sexlərinin ventilyasiyasının avtomatlaşdırılması. Riyazi model sənaye binalarının ventilyasiya prosesi, avtomatlaşdırma avadanlığının və idarəetmə vasitələrinin seçilməsi və təsviri. Avtomatlaşdırma layihəsinin dəyərinin hesablanması.

dissertasiya, 06/11/2012 əlavə edildi


Tipik soyuducu qüllə dizaynlarının texniki xüsusiyyətlərinin müqayisəli təhlili. Su təchizatı sistemlərinin elementləri və onların təsnifatı. Təkrar su təchizatı prosesinin riyazi modeli, avtomatlaşdırma avadanlığının və idarəetmə vasitələrinin seçilməsi və təsviri.

dissertasiya, 09/04/2013 əlavə edildi


Neft kəmərinin ümumi xarakteristikası. Sahənin iqlim və geoloji xüsusiyyətləri. Nasos stansiyasının baş planı. Əsas nasos stansiyaları və PS-3 "Almetyevsk" tank parkı. Nasos sexinin tədarük-çıxış ventilyasiya sisteminin hesablanması.

dissertasiya, 04/17/2013 əlavə edildi


Dekorativ qamış üçün dizayn layihəsinin inkişafının təhlili. Heraldika gerblərin öyrənilməsi ilə məşğul olan xüsusi bir fən kimi. Mum modelləri üçün avadanlıqların hazırlanması üsulları. Əritmə şöbəsi üçün tədarük və işlənmiş ventilyasiyanın hesablanması mərhələləri.

dissertasiya, 01/26/2013 əlavə edildi


Quraşdırmanın avtomatlaşdırma obyekti kimi təsviri, texnoloji prosesin təkmilləşdirilməsi variantları. Kompleks elementlərin hesablanması və seçilməsi texniki vasitələr. Avtomatik idarəetmə sisteminin hesablanması. Tətbiqi proqram təminatının inkişafı.

dissertasiya, 24/11/2014 əlavə edildi

Proqnozlaşdırma istilik rejimi xidmət göstərilən ərazilərdə çoxfaktorlu bir vəzifədir. Məlumdur ki, istilik rejimi istilik, havalandırma və kondisioner sistemlərindən istifadə etməklə yaradılır. Bununla belə, istilik sistemlərinin layihələndirilməsi zamanı digər sistemlərin yaratdığı hava axınlarının təsiri nəzərə alınmır. Bu qismən onunla əlaqədardır ki, hava axınlarının istilik rejiminə təsiri xidmət edilən ərazilərdə standart hava hərəkətliliyi nəzərə alınmaqla əhəmiyyətsiz ola bilər.

Radiant istilik sistemlərinin istifadəsi yeni yanaşmalar tələb edir. Buraya iş yerlərində insan məruz qalma standartlarına riayət etmək və paylanmanı nəzərə almaq zərurəti daxildir parlaq istilik qapalı strukturların daxili səthlərində. Həqiqətən, parlaq istilik ilə, bu səthlər əsasən qızdırılır, bu da öz növbəsində konveksiya və radiasiya ilə otağa istilik buraxır. Bunun sayəsində lazımi daxili hava istiliyi saxlanılır.

Bir qayda olaraq, əksər növ binalar üçün istilik sistemləri ilə yanaşı, havalandırma sistemləri də tələb olunur. Beləliklə, qaz radiasiyalı istilik sistemlərindən istifadə edərkən otaq ventilyasiya sistemləri ilə təchiz olunmalıdır. Zərərli qazların və buxarların buraxıldığı otaqlarda minimum hava mübadiləsi SP 60.13330.12 ilə müəyyən edilir. İstilik, havalandırma və kondisioner ən azı bir dəfə və 6 m-dən çox hündürlükdə - 1 m 2 mərtəbə sahəsi üçün ən azı 6 m 3. Bundan əlavə, havalandırma sistemlərinin performansı da binaların məqsədi ilə müəyyən edilir və istilik və ya qaz emissiyalarının mənimsənilməsi və ya yerli emişin kompensasiyası şərtlərindən hesablanır. Təbii ki, hava mübadiləsinin miqdarı da yanma məhsullarının assimilyasiya vəziyyəti üçün yoxlanılmalıdır. Çıxarılan havanın həcminin kompensasiyası tədarük ventilyasiya sistemləri tərəfindən həyata keçirilir. Bu halda, xidmət edilən ərazilərdə istilik rejiminin formalaşmasında əhəmiyyətli rol təchizat jetlərinə və onların təqdim etdiyi istiliyə aiddir.

Tədqiqat metodu və nəticələri

Beləliklə, radiasiyalı istilik və ventilyasiya altında bir otaqda baş verən istilik və kütləvi köçürmənin mürəkkəb proseslərinin təxmini riyazi modelinin hazırlanmasına ehtiyac var. Riyazi model otağın xarakterik həcmləri və səthləri üçün hava-istilik balansı tənlikləri sistemidir.

Sistem həlli xidmət göstərilən ərazilərdə hava parametrlərini təyin etməyə imkan verir müxtəlif variantlar ventilyasiya sistemlərinin təsirini nəzərə alaraq radiasiyalı istilik cihazlarının yerləşdirilməsi.

Radiasiyalı istilik sistemi ilə təchiz edilmiş və başqa istilik mənbələri olmayan istehsal müəssisəsinin nümunəsindən istifadə edərək riyazi modelin qurulmasını nəzərdən keçirək. Emitentlərdən gələn istilik axınları aşağıdakı kimi paylanır. Konvektiv cərəyanlar tavanın altındakı yuxarı zonaya qalxır və istiliyi daxili səthə ötürür. Emitentin istilik axınının parlaq komponenti otağın xarici qapalı strukturlarının daxili səthləri tərəfindən qəbul edilir. Öz növbəsində, bu səthlər daxili havaya konveksiya və digər daxili səthlərə şüalanma yolu ilə istilik verir. İstiliyin bir hissəsi xarici bağlayıcı konstruksiyalar vasitəsilə xarici havaya ötürülür. İstilik ötürülməsinin hesablanması diaqramı Şəkildə göstərilmişdir. 1a.

Radiasiyalı istilik sistemi ilə təchiz edilmiş və başqa istilik mənbələri olmayan istehsal müəssisəsinin nümunəsindən istifadə edərək riyazi modelin qurulmasını nəzərdən keçirək. Konvektiv cərəyanlar tavanın altındakı yuxarı zonaya qalxır və istiliyi daxili səthə ötürür. Emitentin istilik axınının parlaq komponenti otağın xarici qapalı strukturlarının daxili səthləri tərəfindən qəbul edilir.

Sonra, hava axınının dövriyyə diaqramının qurulmasını nəzərdən keçirəcəyik (şəkil 1b). Gəlin “əlavə” hava mübadiləsi tənzimləməsini qəbul edək. Hava miqdarla verilir M xidmət edilən zona istiqamətində və axın sürəti ilə yuxarı zonadan çıxarılır M= ilə M və s. xidmət edilən sahənin yuxarı səviyyəsində, axındakı hava axınının sürəti M p. Təchizat axınındakı hava axınının artması axınla əlaqəsi kəsilmiş dövran edən hava səbəbindən baş verir.

Gəlin axınların şərti sərhədlərini - sürətlərin yalnız özlərinə normal komponentləri olan səthləri təqdim edək. Şəkildə. 1b, axın sərhədləri kəsik xətt ilə göstərilmişdir. Sonra hesablanmış həcmləri vurğulayırıq: xidmət sahəsi (insanların daimi iştirakı ilə yer); təchizat reaktiv və divar konvektiv axınlarının həcmləri. Divar konvektiv axınlarının istiqaməti xarici bağlayıcı strukturların daxili səthinin və ətrafdakı havanın temperaturlarının nisbətindən asılıdır. Şəkildə. Şəkil 1b enən divar konvektiv axını olan bir diaqramı göstərir.

Belə ki, xidmət zonasında havanın temperaturu t wz tədarük jetlərindən, divar konvektiv axınlarından və konvektiv istilik daxilolmalarından havanın qarışması nəticəsində əmələ gəlir. daxili səthlər döşəmə və divarlar.

Hazırlanmış istilik mübadiləsi və hava axını dövriyyəsi sxemlərini nəzərə alaraq (Şəkil 1), ayrılmış həcmlər üçün istilik-hava balansının tənliklərini tərtib edəcəyik:

Burada ilə— havanın istilik tutumu, J/(kq °C); Q dan - qaz radiasiyalı istilik sisteminin gücü, W; Q və ilə Q* c - xidmət edilən sahə daxilində divarın daxili səthlərindən və xidmət edilən sahənin üstündəki divardan konvektiv istilik ötürülməsi, W; t səhifə, t c və t wz - iş sahəsinin girişindəki tədarük axınında, divarın konvektiv axınında və içərisində havanın temperaturu iş sahəsi, °C; Q tp - otağın istilik itkisi, W, xarici bağlayıcı strukturlar vasitəsilə istilik itkisinin miqdarına bərabərdir:

Xidmət sahəsinin girişindəki tədarük axınındakı hava axını M. I. Grimitlin tərəfindən əldə edilən asılılıqlardan istifadə edərək hesablanır.

Məsələn, kompakt reaktivlər yaradan hava paylayıcıları üçün reaktivdə axın sürəti bərabərdir:

Harada m— sürətin zəifləmə əmsalı; F 0 — hava paylayıcısının giriş borusunun kəsişmə sahəsi, m 2; x— hava paylayıcıdan xidmət göstərilən ərazinin girişinə qədər olan məsafə, m; TO n qeyri-izotermik əmsaldır.

Divara yaxın konvektiv axınındakı hava axını aşağıdakılarla müəyyən edilir:

Harada t c - xarici divarların daxili səthinin temperaturu, °C.

Sərhəd səthlər üçün istilik balansı tənlikləri aşağıdakı formaya malikdir:

Burada Q c , Q*c, Q pl və Q pt - xidmət edilən sahə daxilində divarın daxili səthlərindən konvektiv istilik ötürülməsi - müvafiq olaraq xidmət edilən sahənin, döşəmənin və örtünün üstündəki divarlar; Q tp.s, Q* tp.s, Q tp.pl, Q tp.pt - müvafiq strukturlar vasitəsilə istilik itkisi; W ilə, W*c, W PL, W pt - bu səthlərə gələn emitentdən şüalanan istilik axınları. Konvektiv istilik ötürülməsi məlum asılılıqla müəyyən edilir:

Harada m J - səthin mövqeyi və istilik axınının istiqaməti nəzərə alınmaqla müəyyən edilmiş əmsal; F J—səth sahəsi, m2; Δ t J - səth və ətrafdakı hava arasındakı temperatur fərqi, ° C; J— səth növü indeksi.

İstilik itkisi Q tJ kimi ifadə edilə bilər

Harada t n — xarici havanın temperaturu, °C; t J—xarici qapalı konstruksiyaların daxili səthlərinin temperaturu, °C; R Və R n - xarici hasarın istilik müqaviməti və istilik ötürülməsi, m 2 °C/W.

Radiasiyalı isitmə və havalandırmanın birləşmiş təsiri altında istilik və kütlə ötürmə proseslərinin riyazi modeli alınmışdır. Həllin nəticələri binalar üçün radiasiyalı istilik sistemlərinin layihələndirilməsi zamanı istilik rejiminin əsas xüsusiyyətlərini əldə etməyə imkan verir. müxtəlif məqsədlər üçün, havalandırma sistemləri ilə təchiz olunub

Radiant istilik radiasiya istilik sistemlərinin emitentlərindən axır Wj emitentlərin və ətraf səthlərin ixtiyari istiqamətləndirilməsi metodundan istifadə etməklə qarşılıqlı radiasiya sahələri ilə hesablanır:

Harada ilə 0 - mütləq qara cismin emissiya qabiliyyəti, W/(m 2 K 4); ε IJ - istilik mübadiləsində iştirak edən səthlərin emissiya dərəcəsinin azaldılması I Və J; H IJ səthlərin qarşılıqlı radiasiya sahəsidir I Və J, m 2; T I - radiatorun istilik balansından müəyyən edilən radiasiya səthinin orta temperaturu, K; T J - istilik qəbul edən səthin temperaturu, K.

Jetlərdə istilik axınları və hava axını sürətləri üçün ifadələri əvəz edərkən, radiasiya istilik zamanı istilik və kütlə ötürülməsi proseslərinin təxmini riyazi modeli olan tənliklər sistemini əldə edirik. Sistemin həlli üçün standart kompüter proqramlarından istifadə edilə bilər.

Radiasiyalı isitmə və havalandırmanın birləşmiş təsiri altında istilik və kütlə ötürmə proseslərinin riyazi modeli alınmışdır. Həllin nəticələri ventilyasiya sistemləri ilə təchiz olunmuş müxtəlif məqsədlər üçün binalar üçün radiasiyalı istilik sistemlərinin layihələndirilməsi zamanı istilik rejiminin əsas xüsusiyyətlərini əldə etməyə imkan verir.