Лабораторная работа №5 Моделирование процесса перемешивания

Описание работы:

В реактор поступают два известных по величине потока. Входные и выходные концентрации растворенных веществ А и В обозначим как С_А1, С_В1, С_А2, С_В2.

Уравнения, связывающие выходные концентрации растворенных веществ с входными, записываются на основе простых материальных балансов:

[скорость накопления]=[приток]–[сток],

,

.

При условии идеального перемешивания, состав отбираемого потока такой же как в емкости. Изменение объема жидкости в емкости происходит из уравнения общего материального баланса:

.

 

 

Рис. 5.1. Блок схема модели емкости с мешалкой

 

 

Ход работы:

1. Создание проекта в Редакторе базы каналов

 

Рис. 5.2

2. Задание имени проекта.

3. Создание узла.

 

Рис. 5.3

 

4. Задание имени узла и его типа как «МРВ».

5. Создание каналов.

5.1. Создание каналов Q_1, Q₂. Задание типа каналов как выходные.

 

Рис. 5.4

 

5.2. Создание каналов С_А1 и С_В1 с типом канала – выходной.

 

Рис. 5.5

 

5.3. Создание каналов Са2, Сb2 и V с типом канала – входной.

 

 

Рис. 5.6

 

6. Переход в режим редактирования программ. Нажимаем иконку Программы.

Рис. 5.7

 

7. Задаем имя FBD программы.

 

8. Набираем заданную схему (рисунок 5.8), причем элементы выбираются из следующих блоков:

– интегратор (intg) из F(x),

– вычитатель (sub), блок умножения (mul), блок деления(div) из Арифметические,

– блоки График и значения переменных в определенный момент времени Sfloat и STEXT из Отображение.

Для выноса элементов на рабочее поле необходимо нажать на вторую иконку меню FBD (работа с блоками), а для редактирования и соединения элементов – первый блок (работа со связями).

Для комментирования входов и выходов элементов необходимо левой клавишей мыши нажать на выход или вход, получим следующее:

Рис. 5.8

 

В поле назначение задаем Аргумент, если это Q₁, Q₂, C_a1, C_b1, V, C_a2, C_b2.

В поле Значение – оставляем неизменным.

В поле комментарий – комментарий (Q₁, Q₂, C_a1, C_b1, V, C_a2, C_b2).

 

Рис. 5.8

 

9. Моделирование процесса при Q1=0, Q2=0, Ca1=0, Сb1=0.

Рис. 5.9

 

10. Моделирование при возмущающих режимах. Нажимаем два раз левой кнопкой мыши на вход Q1, Q2, Ca1, Cb1 и задаем следующие значения Q1=10, Q2=2, Ca1=20, Cb1=70, затем нажимаем клавишу «Эмуляция пересчета каналов».

 

Рис. 5.10

 

Рис. 5.11

 

11. Привязка программы управления каналам.

11.1. Нажимаем на главной панели иконку Объекты (рисунок 5.12).

 

Рис. 5.12

 

11.2. Устанавливаем реквизиты только одного канала Q₁.

11.3. Привязываем выводы блоков FBD программы созданным каналам.

 

Рис. 5.13

 

Рис. 5.14

 

12. Сохранение проекта и загрузка его в Редакторе представления данных

 

Рис. 5.15

 

13. Создание графического интерфейса пользователя.

Двойной щелчок левой кнопки мыши по названию экрана открывает слева рабочую область, далее нажимаем на значок «Тренд».

14. Выбор из стандартных библиотек Трейс Моуда элементов для изображения резервуара.

15. Запуск процесса эмуляции работы системы.

16. Проверяем работу системы в зависимости от поданных возмущений в каналы.

 

Рис. 5.16

 

17. Сохранение проекта.

 

Содержание отчета:

1. Схема управления с результатами моделирования в Редакторе базы каналов.

2. Графическую мнемосхему работы системы.

3. Описание исследуемых атрибутов графических объектов системы.

4. Выводы по работе системы управления резервуаром с жидкостью.