Giáo trình phân tích cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống tự động khép kín p1

Chia sẻ: Fdsf Gfjy | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

88
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình phân tích cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống tự động khép kín p1', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình phân tích cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống tự động khép kín p1

Giáo trình phân tích cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống tự động khép kín Q l λt r 2πrl (t f 1 − t f 2 ) ql = = = , (w/m), r2 1 1 1 l l + + ln 2πr1 α 1 2πr2 α 2 2πλ r1 NhiÖt ®é c¸c mÆt biªn lµ: λ (t f 1 − t f 2 ) r1 α 1 t w1 = t (r1 ) = t f 1 − λ λ r + + ln 2 r1 α 1 r2 α 2 r1 λ r ( t f 1 − t f 2 )(ln 2 + ) r1 r1α 1 . = t (r2 ) = t f 1 − t w2 λ λ r + + ln 2 r1 α 1 r2 α 2 r1 9.6. DÉn nhiÖt qua c¸nh Khi muèn t¨ng c−êng truyÒn nhiÖt, ng−êi ta th−êng g¾n c¸c c¸nh trªn mÆt to¶ nhiÖt, ch¼ng h¹n trªn xilanh hoÆc stato cña c¸c ®éng c¬. Theo kÕt c©u, ng−êi ta cã thÓ g¾n c¸nh th¼ng, c¸nh trßn tiÕt diÖn kh«ng ®æi, h×nh thang hoÆc tam gi¸c. §Æc ®IÓm cña c¸nh lµ chiÒu dµy δ cña c¸nh rÊt bÐ so víi c¸c kÝch th−íc kh¸c, do ®ã nhiÖt ®é t¹i mçi tiÕt diÖn f ®−îc coi lµ ph©n bè ®Òu vµ chØ thay ®æi theo chiÒu cao x cña c¸nh. 9.6.1. Bµi to¸n truyÒn nhiÖt qua c¸nh ph¼ng cã tiÕt diÖn kh«ng ®æi T×m ph©n bè nhiÖt ®é vµ l−îng nhiÖt truyÒn qua 1 c¸nh th¼ng cã diÖn tÝch f = δL vµ chu vi tiÕt diÖn u = 2(L + δ) kh«ng ®æi, khi nã tiÕp xóc chÊt láng nãng cã nhiÖt ®é tf1 víi hÖ sè to¶ nhiÖt α1 vµ t¹i ®Ønh c¸nh lµ αl, biÕt chiÒu cao l vµ nhiÖt ®é t¹i gèc lµ t0. ⎧ d 2 t 1 dt + =0 ⎪ (1) dr r dr ⎪ ( t )⎨ α 1 [t f 1 − t (r1 )] = −λt r (r1 ) (2) ⎪α [t (r ) − t ] = −λt (r ) (3) ⎪2 2 f2 r2 ⎩ 9.6.2. T×m ph©n bè nhiÖt ®é T¹i ®é cao x xÐt ph©n tè dV = f.dx cña c¸nh. Ph©n tè nµy cã biªn lo¹i 3 t¹i mÆt udx nªn nã kh«ng ph¶i ph©n tè trong, kh«ng tu©n theo ph−¬ng tr×nh ∂t = a∇ 2 t , Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt cho dV lµ: ∂τ δQα = Qx - Qx+dx . 105
NÕu gäi θ(x) = t(x) – tf th× ph−¬ng tr×nh trªn cã d¹ng: dθ dθ ⎞ d 2θ d⎛ αθudx = −λ f + λ ⎜ θ + dx ⎟f = λf 2 dx , hay dx ⎝ dx ⎠ dx dx αu θ"− θ = θ"− − m 2 θ = 0 λf αu , (m-1). víi m = λf NghiÖm tæng qu¸t cña ph−¬ng tr×nh trªn cã d¹ng: θ(x) = C1eml + C2e-ml. C¸c h»ng sè C1 vµ C2 t×m theo §KB lo¹i 1 t¹i x = 0 vµ lo¹i 3 t¹i x = l: θ(0) = t 0 − t f = θ 0 ⎫ ⎧ θ 0 = C1 + C 2 ⎪ ⎬ → ⎨mC e ml − mC e − ml = − α 1 (C e ml − C e − ml ) − λθ' (l) = α 2 θ(i) ⎭ ⎪ 1 λ ⎩ 2 1 2 Gi¶i ra ta ®−îc: α1 ch[m(l − x )] + sh[m(l − x )] mλ θ( x ) = θ 0 α ch (ml) + 1 sh (ml) mλ Trong tÝnh to¸n kü thuËt, cã thÓ coi α1 = 0 (do f
TÆÛ ÂÄÜNG HOÏA QUAÏ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁÖN I PHÁÖN I LYÏ Ï THUYÃÚT ÂIÃÖU CHÈNH TÆÛ Û ÂÄÜNG LY THUYÃÚT ÂIÃÖU CHÈNH T ÂÄÜNG CHÆÅNG 1 : MÄÜT SÄÚ ÂËNH NGHÉA VAÌ KHAÏI NIÃÛM CÅ BAÍN CHÆÅNG 2: TÊNH CHÁÚT CUÍA ÂÄÚI TÆÅÜNG ÂIÃÖU CHÈNH VAÌ XÁY DÆÛNG PHÆÅNG TRÇNH ÂÄÜNG HOÜC CUÍA NOÏ CHÆÅNG 3: TÊNH CHÁÚT CUÍA CAÏC BÄÜ ÂIÃÖU CHÈNH VAÌ CAÏCH XÁY DÆÛNG PHÆÅNG TRÇNH ÂÄÜNG HOÜC CUÍ CHUÏNG CHÆÅNG 4: CAÏC KHÁU TIÃU BIÃØU CUÍA HÃÛ THÄÚNG ÂIÃÖU CHÈNH TÆÛ ÂÄÜNG VAÌ CAÏC ÂÀÛC TÊNH ÂÄÜNG CUÍA CHUÏNG CHÆÅNG 5: CAÏC ÂÀÛC TÊNH ÂÄÜNG CUÍA HÃÛ THÄÚNG TÆÛ ÂÄÜNG CHÆÅNG 6: TÊNH ÄØN ÂËNH CUÍA HÃÛ THÄÚNG TÆÛ ÂÄÜNG CHÆÅNG 7: TÊNH TOAÏN HÃÛ THÄÚNG TÆÛ ÂÄÜNG 1
TÆÛ ÂÄÜNG HOÏA QUAÏ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁÖN I CHÆÅNG 1 : MÄÜT SÄÚ ÂËNH NGHÉA VAÌ KHAÏI NIÃÛM CÅ BAÍN : 1.1 Så læåüc vãö quaï trçnh phaït triãøn cuía LTÂCTÂ vaì mäüt säú thuáût ngæî cuía LTÂCTÂ: Lyï thuyãút âiãöu chènh tæû âäüng laì Khoa hoüc nghiãn cæïu nhæîng nguyãn tàõc thaình láûp hãû tæû âäüng vãö nhæîng quy luáût cuía caïc quaï trçnh xaíy ra trong hãû thäúng. Nhiãûm vuû chênh cuía ngaình khoa hoüc naìy laì xáy dæûng nhæîng hãû tæû âäüng täúi æu vaì gáön täúi æu bàòng nhæîng biãût phaïp kyî thuáût , âäöng thåìi nghiãn cæïu caïc váún âãö thuäüc vãö ténh hoüc vaì âäüng hoüc cuía hãû thäúng âoï. Nhæîng phæång phaïp hiãûn âaûi cuía lyï thuyãút âiãöu chènh tæû âäüng giuïp chuïng ta choün âæåüc cáúu truïc håüp lyï cuía hãû thäúng, xaïc âënh trë säú täúi æu cuía thäng säú, âaïnh giaï tênh äøn âënh vaì nhæîng chè tiãu cháút læåüng cuía quaï trçnh âiãöu chènh. Tiãön thán cuía män khoa hoüc kyî thuáût âiãöu chènh tæû âäüng ngaìy nay laì kyî thuáût vaì lyï thuyãút âiãöu chènh maïy håi næåïc bàõt âáöu vaìo thåìi kyì Caïch maûng cäng nghiãûp cuía CNTBaín. Nàm 1765 xuáút hiãûn mäüt cå cáúu âiãöu chènh cäng nghiãûp âáöu tiãn âoï laì bäü âiãöu chènh tæû âäüng mæïc næåïc trong näöi håi cuía Nhaì cå hoüc Nga U - U - ΠΟΛΖΥΗΟΒ (Pälzunäúp ) Hãû thäúng âiãöu chènh mæïc næåïc naìy âæåücthãø hiãûn så læåüc trãn hçnh veî sau: Næåïc cáúp Håi næåïc y µ Q Hçnh 1.1: Bäü âiãöu chènh mæïc næåïc trong näöi håi Gáön 20 nàm sau, nàm 1784 Jame Watt nhaì cå hoüc ngæåìi Anh âaî nháûn bàòng saïng chãú vãö bäü âiãöu täúc maïy håi næåïc kiãøu con quay ly tám. Vãö nguyãn lyï âiãöu chènh thç bäü âiãöu täúc cuía Jame Watt khäng khaïc so våïi bäü âiãöu chènh mæïc næåïc cuía Polzunäúp, nhæng khaïc hoaìn toaìn vãö cáúu taûo vaì muûc âêch æïng duûng. 2
TÆÛ ÂÄÜNG HOÏA QUAÏ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁÖN I Z L l1 l2 µ M Håi næåïc TUÄÚC BIN HÅI NÆÅÏC y Hçnh 1.2: Bäü âiãöu chènh täúc âäü quay cuía Tuäúc bin Nguyãn lyï hoaût âäüng : Chuyãøn âäüng quay cuía truûc maïy håi næåïc âæåüc chuyãøn mäüt caïch tyí lãû thaình chuyãøn âäüng cuía con quay ly tám. Hai quaí troüng khi chuyãøn âäüng quay quanh truûc âæïng taûo ra læûc ly tám vaì nhåì hãû thäúng thanh truyãön læûc, keïo theo sæû chuyãøn dëch cuía con træåüt M lãn phêa trãn cho âãún khi cán bàòng våïi læûc loì xo L . Nhæ thãú âäü dëch chuyãøn cuía con træåüt M liãn hãû chàût cheî våïi täúc âäü quay y cuía maïy håi næåïc, caïnh tay âoìn l1, l2 laìm chuyãøn dëch truûc van âiãöu chènh theo hæåïng chäúng laûi chiãöu thay âäøi täúc âäü quay cuía maïy håi næåïc. Nhæ váûy täúc âäü quay cuía maïy håi næåïc âæåüc giæî åí mäüt giaï trë cán bàòng naìo âoï phuû thuäüc vë trê cå cáúu âënh trë Z. Caïc bäü âiãöu chènh cuía Pälzunäúp vaì cuía Jame Watt âãöu taûo ra sæû chuyãøn âäüng van âiãöu chènh chè nhåì vaìo nàng læåüng træûc tiãúp cuía cå cáúu âo nãn coï tãn goüi laì caïc bäü âiãöu chènh træûc tiãúp. Theo yãu cáöu phaït triãøn cäng suáút cuía thiãút bë, caïc bäü pháûn cuía van âiãöu chènh coï kêch thæåïc vaì troüng læåüng ngaìy caìng tàng. Do váûy læûc caín âäúi våïi caïc bäü pháûn chuyãøn âäüng cuîng tàng theo tåïi mæïc caïc bäü âiãöu chènh træûc tiãúp khäng âuí cäng suáút âãø hoaût âäüng. Màût khaïc chuïng khäng coï khaí nàng duy trç chênh xaïc giaï trë âaûi læåüng âiãöu chènh khi thay âäøi phuû taíi ( thay âäøi cäng suáút) Hiãûn tæåüng âoï goüi laì âäü khäng âäöng âãöu cuía quïa trçnh âiãöu chènh hay âiãöu chènh coï âäü sai lãûch dæ ( coï sai säú ténh hoüc ) thæûc váûy khi âäúi tæåüng mang phuû taíi måïi, caïnh måí cuía cå quan âiãöu chènh phaíi coï vë trê måïi tæång æïng ( phuû taíi caìng låïn, cáön læu læåüng håi, næåïc caìng låïn .Muäún váûy cæía thoaït cuía van âiãöu chènh phaíi måí caìng räüng). Âãø giaím âäü khäng âäöng âãöu ngæåìi ta âaî cäú gàõng tàng tyí säú cuía caïnh tay âoìn l1/l2 . Song tàng tyí säú âoï âãún mäüt giaï trë naìo âoï thç gàûp hiãûn tæåüng laû âäúi våïi kyì thåìi saín xuáút maïy håi næåïc cuäúi thãú kyí 18. 3