(TIỂU LUẬN) bài tập lớn môn lý THUYẾT điều CHỈNH QUÁ TRÌNH NHIỆT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NHIỆT – LẠNH BÀI TẬP LỚN MÔN LÝ THUYẾT ĐIỀU CHỈNH QUÁ TRÌNH NHIỆT Sinh viên thực hiện: Lê Quang Minh Lớp: KTN- 01 - K63 MSSV: 20183376 Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Thu Diệp Hà Nội – 2021 Bài tâpp̣ lơn môn Lý thuyết điều chỉnh quá trình nhiêt Sinh viên thưc hiên:p̣ Lê Quang Minh Lơp: KTN – 01 – K63 MSSV: 20183376 Giang viên hương dân: TS Vu Thu Diêpp̣ Một trao đổi nhiệt cung cấp nước nóng liên tục cho hộ tiêu thụ (hìì̀nh 1) với cáá́c thơng số cơng nghệ sau: + H – mức nước bìì̀nh trao đổi nhiệt, [m]; + – nhiệt độ nước đầu ra, [oC]; , + – độ mở van V1 điềì̀u chỉỉ̉nh nước cấp đầu vàì̀o; + q1 – lưu lượng nước cấp đầu vàì̀o; + – độ mở van V2 điềì̀u chỉỉ̉nh lưu lượng mơi chất cấp nhiệt; + q2 – lưu lượng môi chất cấp nhiệt vàì̀o bìì̀nh gia nhiệt; + qr – lưu lượng nước khỏi bìì̀nh gia nhiệt đếá́n hộ tiêu thụ; + R1, R2 làì̀ cáá́c điềì̀u khiển Cáá́c thơng số trạng tháá́i cân bằng:H0 ,θ0 ,μ01 =50 % , μ02=75 % , q01 ,q02 ,q0r =q01 Nhiêṃ vu: Vẽ sơ đồ câu trúc điều khiên cua vòng điều chỉnh mức nước Hãy đătký hiêụ cho các khôi và viết các tín hiêụ sơ đồ câu trúc điều khiên mức nước Xác định bô p̣điều chỉnh bền vững ưu R1 cho vòng điều chỉnh mức nước Đánh giá chât lương p̣thông đat đươc vơi yêu câu chỉ sô giao động cho trươc là mc=0,05 ×25=1,25( vơi STT là 25 ) Bài làm: Sơ đồ câu trúc điều khiên cua vòng điều chỉnh nhiêtđô.p̣ Đătký hiêụ cho các khôi và viết các tín hiêụ sơ đồ câu trúc điều khiên nhiêtđô.p̣ Xác định bô p̣điều chỉnh bền vững ưu R1 cho vòng điều chỉnh mức nước 3.1 Xác định mô hình đôi tương điều chỉnh mức nươc O1(s): Tíá́n hiêụ áá́p lực đầu đẩy van V1 (λ1) là anh hương nhiễu đến đôi tương điều chỉnh O11; cáá́c đối tượng nhiệt độ, lưu lượng nước đầu ảnh hưởng không đáá́ng kể đếá́n đối tượng, để đơn giản bàì̀i toáá́n cáá́c đối tượng nàì̀y bỏ qua Từ đồ thị đăcp̣ tính quá đô p̣ cua đôi tương từ q → H cua khâu O1(s) ta nhân thây đôi tương điều chỉnh O11 là đối tượng khơng có tự cân Mơ hình cua đơi tương O11 co dang: O 11 Ở ta cân xác định các giá trị K, T và τ: Bước 1:Kẻ đường tiếá́p tuyếá́n đường cong quáá́ độ điểm cuối (B)-coi làì̀ điểm xấp xỉỉ̉ vơ Đường tiếá́p tuyếá́n nàì̀y cắt trục hoàì̀nh điểm A, ứng với thời điểm t s vàì̀ tung độ ys = y (ts )=hs Bước 2: Hệ số truyềì̀n: K = tgγ u0 e y τ =t −T Hệ số quáá́n tíá́nh vàì̀ thời gian trễễ̃: T = u Ks , s Xác định các đai lương cua đôi tương thưc: - y(∞) = 0,72 Hằng số tíá́ch phân đầu vàì̀o: ∆ μ1 =1(t) Hệ số truyềì̀n: K= 0,21 Thời gian trễễ̃: τ = 0,49 phúá́t Thời gian quáá́n tíá́nh: T = 0,65-0,49 = 0,16 phúá́t Mơ hìì̀nh đối tượng: O11(s) = Từì̀ đờì̀ thịp̣ đặc tíá́nh van V1(V1 làì̀ khâu tỷ lệ đầu vàì̀o làì̀ μ1 đầu q1): Kẻ đường tiếá́p tuyếá́n giáá́ trịp̣ ứng với độ mở van làì̀ μ1 = 50% đờì̀ thịp̣ đặc tíá́nh van, hệ số trùì̀n khâu KV xáá́c địp̣nh hệ số góc tiếá́p túá́n đường thẳng với trục hoàì̀nh Ta có: KV 1= tanα = Do khâu O1(s) có hàì̀m truyềì̀n: O1(s) = KV O11(s) = 0,0125 2,625.10−3 = s (0,16 s +1) ×e 3.2 Xáá́c địp̣nh bơ đp̣ iều chỉnh bền vững ưu R2 cho vòng điều chỉnh nhiêtđơ:p̣ Từì̀ mơ hìì̀nh hàì̀m trùì̀n khâu O1(s) ta có mơ hìì̀nh điềì̀u chỉỉ̉nh bềì̀n vữễ̃ng tối ưu R1 cho vòì̀ng điềì̀u chỉỉ̉nh mức nước làì̀: R1 (s )=θ s O−PT1 (1) (s) Trong chỉỉ̉ số giao động mc=1,25 Tần số cắt: wc= π −arctg (mc )= π −arctg (1,25)=0,67 emc wc e1,25.0,67 θ= = Hằng số quáá́n tíá́nh chuẩn: c wc √m2c+1 0,67 Vìì̀ làì̀ hệ thường nên:θ1=θc τ =2,15.0,49 = 1,06 √1,25 +1 =2,15 Với mơ hìì̀nh hàì̀m trùì̀n: O1(s) = −1 Ta có: OPT (1) (s )= => Bộ điềì̀u chỉỉ̉nh bềì̀n vữễ̃ng: Đáá́nh giáá́ chất lượng hệ thống đạt Hàì̀m trùì̀n hệ thống: W (s) Ta có đờì̀ thịp̣ đáá́p ứng thời gian vàì̀ đặc tíá́nh tần số - biên độ vòì̀ng điềì̀u chỉỉ̉nh mức nước theo kênh đặt sau Trên đờì̀ thịp̣ đáá́p ứng thời gian vòì̀ng điềì̀u chỉỉ̉nh mức nước với tíá́n hiệu vàì̀o làì̀ xung bậc thang, chất lượng hệ thống đáá́nh giáá́ thông qua cáá́c chỉỉ̉ tiêu chất lượng sau: - Thời gian điềì̀u chỉỉ̉nh: Tqc = 3,147 (s) - Độ quáá́ điềì̀u chỉỉ̉nh: δ = hmax −h(∞) × 100 %= h( ∞) , 25−1 × 100 %=25 % - Hệ số tắt dần: Ψ =0,111 ∞ - Chỉỉ̉ tiêu tíá́ch phân tuyệt đối sai lệch: J1 a=∫|ε (t)|dt=1,053 ∞ - Chỉỉ̉ tiêu tíá́ch phân bìì̀nh phương sai lệch: J2=∫ ε (t ) dt=0,7 Đờì̀ thịp̣ đáá́p ứng thời gian vàì̀ đặc tíá́nh tần số - biên độ vòì̀ng điềì̀u chỉỉ̉nh mức nước theo kênh nhiễễ̃u: Trên đờì̀ thịp̣ đáá́p ứng thời gian vòì̀ng điềì̀u chỉỉ̉nh mức nước với tíá́n hiệu nhiễễ̃u làì̀ xung bậc thang, chất lượng hệ thống đáá́nh giáá́ thông qua cáá́c chỉỉ̉ tiêu chất lượng sau: - Thời gian điềì̀u chỉỉ̉nh: Tqc = 2,497 (s) Hệ số tắt dần: Ψ =0,876 ∞ - Chỉỉ̉ tiêu tíá́ch phân tuyệt đối sai lệch: J1 a=∫|ε (t)|dt=0,002 ∞ - Chỉỉ̉ tiêu tíá́ch phân bìì̀nh phương sai lệch: J2=∫ ε (t ) dt=2,47 2.10−6 ... V2 điềì̀u chỉỉ̉nh lưu lượng mơi chất cấp nhiệt; + q2 – lưu lượng mơi chất cấp nhiệt vàì̀o bìì̀nh gia nhiệt; + qr – lưu lượng nước khỏi bìì̀nh gia nhiệt đếá́n hộ tiêu thụ; + R1, R2 làì̀ cáá́c... tiêu thụ (hìì̀nh 1) với cáá́c thông số công nghệ sau: + H – mức nước bìì̀nh trao đổi nhiệt, [m]; + – nhiệt độ nước đầu ra, [oC]; , + – độ mở van V1 điềì̀u chỉỉ̉nh nước cấp đầu vàì̀o; + q1... tâpp̣ lơn môn Lý thuyết điều chỉnh quá trình nhiêt Sinh viên thưc hiên:p̣ Lê Quang Minh Lơp: KTN – 01 – K63 MSSV: 20183376 Giang viên hương dân: TS Vu Thu Diêpp̣ Một trao đổi nhiệt cung