Тепловые процессы и их динамика.
Проектирование и наладка ЭТУ начинается с расчета тепловых процессов. Количество тепла, изменяющее состояние обрабатываемого тела, определяется температурой этого тела, его массой и материалом тела (его теплоемкостью):
ΔQ=m·C·Δt°;
Q=m·C·t°;
Закон теплообмена: количество тепла, потерянное горячим телом равно количеству тепла, приобретенному холодным телом.
Передача теплоты осуществляется тремя способами:
1. конвенция - в средах, где возможно свободное движение молекул (газы, жидкости);
2. теплопроводность – это колебание молекул; энергия от одной молекулы передается ближайшим. Разные материалы характеризуются разной теплопроводностью ;
Материал | |
Al | 0,485 |
Cu | 0,918 |
Сталь | 0,115 |
Fe | 0,061 |
Кирпич | 0,0015 |
Бетон | 0,0022 |
Вода | 0,00131 |
Воздух | 0,0000568 |
азот | 0,0000524 |
.
3. лучеиспускание – передача тепла сквозь вещество или вакуум, характеризуется диапазоном излучения:
Интенсивность излучения тепла в любом частотном диапазоне характеризуется зависимостью:
,
где τ2-расстояние между горячим и холодным телом.
Для определения необходимой мощности источника тепла по приведенным зависимостям рассчитывают количество тепла, необходимого для достижения изделием с массой m, теплоемкостью С, нужной температуры t (задается технологами). К этому значению добавляется тепло, которое теряется в установке. При этом должны браться во внимание тепловые инерционные свойства ЭТУ.
Динамические характеристики тепловых установок определяются аналогично динамическими характеристиками электрических цепей.
Электрика | Тепло Коэффициент теплопроводности: где - тепловая емкость системы. |
Все САУ разбиваются на группы по следующим признакам:
- по алгоритму функционирования (стабилизирующие САУ, программные, следящие, экстремальные, самонастраивающиеся);
- по закону формирования управляющего воздействия с П, ПИ и ПИД-регулятором;
- по принципу действия (по отклонению, по возмущению и комбинированные);
- по наличию обратной связи (с местной обратной связью, разомкнутые и замкнутые);
- по количеству замкнутых контуров управления (одно- и многоконтурные);
- по количеству регулируемых величин (одно- и многомерные);
- зависимость параметров САУ от времени (кривая намагничивания, сопротивление якоря; системы могут быть стационарные и нестационарные);
- по характеру изменения управляющего воздействия во времени (непрерывные, релейные , импульсные, цифровые);
- по наличию ошибки в установившемся режиме (статические, астатические);
- по виду применяемой для управления энергии (электрические, пневматические, гидравлические, электромеханические, электропневматические и электрогидравлические);
- по распределению параметров объекта управления в пространстве (с сосредоточенными параметрами, с распределенными параметрами);
-по наличию усилителя (САУ прямого действия, САУ непрямого действия);
- по приспособляемости к условиям работы (обыкновенные, адаптивные, самоорганизующиеся).
Дата добавления: 2021-11-16; просмотров: 299;