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[F_Ingrasciotta]

Guten Abend.
Ich fand, dass ich eine Schätzung der Zeit durchführen musste, die benötigt wird, um einen 15-Liter-Zylinder zu füllen.

Betrachten Sie das Füllen eines Volumens v Zylinder mit Luft, zunächst unter den Bedingungen pi und ti, mittels eines Kompressors mit einer Kapazität von q_in und t_in Temperatur. der Enddruck pf. Die Füllzeit des Zylinders wird gebildet.

die verfügbaren Ausgangsdaten sind wie folgt:

• v = 15 l
• pi = 1 bar (Initialdruck)
• ti = 20°C (initial time)
• q_in = 170 lt/min (Schiffhafen)
• t_in = 20°C (Temperatur in Mandata)
• pf = 147 bar (Enddruck)

Hypothese:

• isoentropes Verfahren
• adiabatischer Prozess
• Luft als perfektes Gas

Der erste Schritt war es, mir die Gleichungen des Massenbudgets, der Energie und der Entropie diskret zu schreiben, die sie in einer Deltazeit diskutieren.aus der letzten Gleichung habe ich folgendes berücksichtigt:Danach nahm ich eine Tabelle, die mir den Wert cp im Temperaturbereich zeigt und zwischen den bekannten Punkten linearisiert ist, um eine Funktion von cp(t) zu erhalten.

der nächste Schritt war, den Wert von t2 in iterativer Weise ausgehend von der letzten Gleichung zu berechnen, der Prozess wird unten angegeben:

1. Ich lege einen Wert von t2 sagte t2*
2. Berechnung cp(t2*)
3. Echo t2 aus der letzten Gleichung der Entropie mit cp(t2*)
4. Wenn der prozentuale Fehler zwischen t2 und t2* kleiner als 5% ist, erwäge ich die richtige Berechnung, ansonsten wähle ich einen neuen Wert von t2

qui Ich komme über das erste Problem, der Wert von t2 ist etwa 458°C, es scheint mir einen übermäßigen Wert.

Somit ist die Temperatur t2 und der Druck p2 definiert, mittels des perfekten Gases eq die m2 Luftmasse innerhalb des Zylinders zu erhalten.

die erhaltene Füllzeit beträgt somit 3,6 Minuten.

Ich bitte Sie um Ihre Meinung zu diesen Überlegungen, ich denke, dass ich, um ein viel realistischeres Ergebnis zu haben und dass es nicht zu beeinflusst ist durch die Annahmen der Abgang, ich muss eine Frau zu unterstützen, um die verschiedenen Differenzen zu lösen, die aus den Haushalten gewonnen werden.

Sollte ich auch über den Drucksprung sprechen, um Konten auf kleinere Sprünge durchzuführen, um vernünftigere Werte zu erhalten?

Danke im Voraus.

 

[paulpaul]

Hi.

Ihr ist ein typisches 0d thermodynamisches Problem bei Bedingungen, die nicht sagen, dass Sie sehr leicht mit simulink oder anderen ähnlichen Software, die Ihre Differentialgleichungen im Laufe der Zeit lösen können: auf Excel müssen Sie argumentieren.

Jetzt habe ich nicht viel Zeit und vielleicht bin ich wieder am Wochenende, aber in der Zwischenzeit werde ich einige Bemerkungen machen: Verzeihen Sie mir, wenn ich ermäßigt bin, aber für meine Erfahrung ist diese Art von Problem sehr "ausgesprochen" zu trivialen Fehlern.

in thermodynamischen Formeln kommen die Drücke immer als absolut, so sehr wichtig, um zu klären, ob Ihre Ausgangsbedingungen in bar bei oder bar g sind; sogar Temperaturen kommen immer so absolut, ausgedrückt in k.
die in Liter/min ausgedrückte Durchflussrate kann irreführend sein: Es ist notwendig zu verstehen, welche Bedingung diese "Liter" gemeldet werden (normal, standard, andere), um eindeutig die Dichte und damit den Massenfluss zu bestimmen, der dann in die Berechnungen gelangt.
Es ist besser, Sie wieder in Formeln zu kohärenten Einheiten zu bringen, so dass nicht Umrechnungsfaktoren, die dann die Fehlerbehebung kompliziert: dann m3, pa, k, etc., die Sie dann wieder in mehr praktische Einheiten.
ein isoentroper Prozess ist per definitionem auch adiabatisch: als das konstante Volumen, ich denke, Sie haben die Bedingungen des Arbeitsaustausches und der Wärme in der zweiten Gleichung vernachlässigt (der Wärmeaustausch in der Tat ist oft vernachlässigbar).
Ist die Strömung konstant oder variiert während der Befüllung? wenn es konstant ist, die Berechnungen vereinfachen, aber oft in der Praxis ist es nicht so.

Die Grundgleichungen (die linken) sind korrekt: Ich habe Zweifel an den richtigen (außer dem ersten), aber ich muss besser darüber nachdenken.

 

[F_Ingrasciotta]

Hi.

Ihr ist ein typisches 0d thermodynamisches Problem bei Bedingungen, die nicht sagen, dass Sie sehr leicht mit simulink oder anderen ähnlichen Software, die Ihre Differentialgleichungen im Laufe der Zeit lösen können: auf Excel müssen Sie argumentieren.

Jetzt habe ich nicht viel Zeit und vielleicht bin ich wieder am Wochenende, aber in der Zwischenzeit werde ich einige Bemerkungen machen: Verzeihen Sie mir, wenn ich ermäßigt bin, aber für meine Erfahrung ist diese Art von Problem sehr "ausgesprochen" zu trivialen Fehlern.

in thermodynamischen Formeln kommen die Drücke immer als absolut, so sehr wichtig, um zu klären, ob Ihre Ausgangsbedingungen in bar bei oder bar g sind; sogar Temperaturen kommen immer so absolut, ausgedrückt in k.
die in Liter/min ausgedrückte Durchflussrate kann irreführend sein: Es ist notwendig zu verstehen, welche Bedingung diese "Liter" gemeldet werden (normal, standard, andere), um eindeutig die Dichte und damit den Massenfluss zu bestimmen, der dann in die Berechnungen gelangt.
Es ist besser, Sie wieder in Formeln zu kohärenten Einheiten zu bringen, so dass nicht Umrechnungsfaktoren, die dann die Fehlerbehebung kompliziert: dann m3, pa, k, etc., die Sie dann wieder in mehr praktische Einheiten.
ein isoentroper Prozess ist per definitionem auch adiabatisch: als das konstante Volumen, ich denke, Sie haben die Bedingungen des Arbeitsaustausches und der Wärme in der zweiten Gleichung vernachlässigt (der Wärmeaustausch in der Tat ist oft vernachlässigbar).
Ist die Strömung konstant oder variiert während der Befüllung? wenn es konstant ist, die Berechnungen vereinfachen, aber oft in der Praxis ist es nicht so.

Die Grundgleichungen (die linken) sind korrekt: Ich habe Zweifel an den richtigen (außer dem ersten), aber ich muss besser darüber nachdenken.

Hallo, zuerst danke für die Antwort.
Ich kann Ihnen sagen, dass sie absolut sind.
über die Maßeinheiten bestätige ich, dass ich die der si (m,kg,s,pa,k) verwendet habe

 

[paulpaul]

Ich habe eine Simulation mit meinem simulink Modell (Ich habe es seit Jahren verwendet, ich denke, es ist durchschnittlich zuverlässig): die Füllzeit beträgt 460 s und die Endtemperatur beträgt ca. 150 °c, vernachlässigt den thermischen Austausch und betrachtet eine konstante Durchflussrate von 170 nl/min = 10,2 nm3/h (12.2 kg/h). Mein Modell verwendet eine echte Gasgleichung, aber es ist nicht darauf zurückzuführen, dass der Unterschied mit Ihrem Ergebnis. morgen, wenn ich Zeit habe, versuche ich besser zu sehen.. Ich glaube nicht, dass es notwendig ist, dass Sie das Budget verwenden. Sie sollten die ersten beiden haben.

 

[paulpaul]

Also habe ich überprüft und du brauchst nicht wirklich das Budget. für eine sehr einfache erste Schätzung würde ich die verschiedenen Iterationen vermeiden und direkt eine Berechnung zwischen Anfang und Endzustand tun, unter Berücksichtigung der konstanten spezifischen Kalorien: Letztere variieren tatsächlich sowohl mit Druck und Temperatur, aber alle in allen Variationen sind nicht so groß (15-20%) in dem Bereich, wo Sie sind (Luft - spezifische Wärme gegenüber Temperatur und konstantem Druck)

Wenn Sie die erste Gleichung in der zweiten ersetzen, Arbeits- und Wärmeaustausch vernachlässigen und daher die konstanten spezifischen Wärmen berücksichtigen, können Sie eine explizite Expression der Endtemperatur nach dem Enddruck, cp und cv und den Anfangsbedingungen erhalten. Ich versuchte es zu berechnen, und ich bekam etwa 147 °c gegen die 150 °c meines Modells für reales Gas (was die Variation der cp und cv mit der Temperatur berücksichtigt, und auch des Koeffizienten der Kompressibilität). wie Sie sehen sehr wenig Unterschied. .