Phần 3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu
3.5. Phương pháp nghiên cứu
3.5.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết dựa trên các định luật đã biết về mối quan hệ vật lý của các thông số bên trong và mối quan hệ của hệ thống với môi trường ngồi. Để mơ tả các quá trình vật lý, hiện nay trong kỹ thuật cơ khí, người ta thường áp dụng phương pháp mô hình hố (Modeling) và mơ phỏng (Simulation) thơng qua mơ hình tốn học được biểu diễn bằng các biểu thức, phương trình hay hệ phương trình. Mơ hình tốn học được chia thành: mơ hình giải tích và mơ hình số (Nguyễn Cơng Hiền & Nguyễn Phạm Thục Anh, 2006).
3.5.1.1. Mơ hình giải tích
Mơ hình giải tích được xây dựng bởi các biểu thức giải tích tốn học. Loại mơ hình này có ưu điểm: Cho lời giải tổng quát và tường minh. Nhược điểm:
- Mơ hình giải được khi phải chấp nhận các giả thiết để đơn giản hoá mơ hình.
- Chỉ cho lời giải chính xác khi biểu diễn bằng các công thức có thể tính được.
Mơ hình giải tích chủ yếu được dùng cho các hệ tuyến tính và hệ tiền định.
3.5.1.2. Mơ hình số
Mơ hình số được xây dựng theo phương pháp số tức là bằng các chương trình chạy trên máy tính số, cịn được gọi là mơ hình mơ phỏng (Simulation).
Loại mơ hình này có ưu điểm:
- Có thể cho lời giải của từng bước tính, mỗi bước ứng với một điều kiện nhất định của mơ hình, muốn có kết quả chính xác phải tăng số bước tính lên đủ lớn (theo lý thuyết là vô cùng lớn).
- Mơ hình có thể giải được mà không cần nhiều các giả thiết để đơn giản hố mơ hình.
Nhược điểm:
- Phải có những chun gia thành thạo về phân tích dữ liệu để xử lý kết quả mơ phỏng.
Mơ hình số có thể ứng dụng cho hệ tuyến tính, phi tuyến và ngẫu nhiên. So với mơ hình giải tích, mơ hình mơ phịng có ưu điểm nổi trội:
- Có khả năng nghiên cứu các hệ thống phức tạp, có các yếu tố ngẫu nhiên, phi tuyến, đối với những hệ thống này phương pháp giải tích thường khơng có hiệu lực.
- Tính linh hoạt cao, có thể đưa vào chương trình mơ phỏng nhiều đặc tính của hệ thống mà phương pháp giải tích khơng thực hiện được.
- Có thể đánh giá các đặc tính của hệ thống làm việc trong các điều kiện dự kiến trước hoặc ngay cả khi hệ thống còn đang trong giai đoạn thiết kế khảo sát, hệ thống chưa tồn tại.
- Có thể so sánh, đánh giá các phương án khác nhau của hệ thống. - Có thể nghiên cứu các giải pháp điều khiển hệ thống.
Với các ưu điểm nêu trên, mơ hình mơ phỏng được lựa chọn để xây dựng mơ hình tốn q trình trao đổi nhiệt ẩm trong bộ phận cô đặc.