Название: Компьютерное моделирование теплофизических процессов - Методические указания (А.В. Чичиндаев)

Жанр: Информатика

Просмотров: 947


Лабораторная работа № 7 расчет процесса охлаждения влажного воздуха (часть 1)

Цель работы – рассчитать процесс охлаждения влажного воздуха при заданных параметрах: температуре, давлении и влагосодержании; исследовать влияние параметров влажного воздуха на процесс охлаждения.

Задание к работе: 1) набрать текст программы (файл R7U.FOR);

2) отредактировать программу и создать исполняемый файл R7U.EXE;

3) просчитать программу согласно исходным данным (файл R7U.REZ);

4) оформить отчет.

7.1. Общие положения

7.1.1. Основные понятия

Ниже предложена программа для расчета процесса охлаждения влажного воздуха в проточной части турбохолодильника СКВ. Специфические условия состояния взвешенной влаги: мелкодисперсные капли с диаметрами 1…15 мкм, их переохлаждение в области отрицательных температур – приводят к существенному отклонению температуры влажного воздуха в сравнении с расчетом по сухому воздуху.

С целью повышения наглядности в программе рассчитываются текущие значения температур как по "сухому", так и по "мокрому" варианту. Для этого весь интервал от начальной T0 до конечной TO температур по "сухому" расчету разбивается на N участков, на каждом их которых определяется соответствующее значение температуры по "мокрому" расчету. В заключение работы производится сравнение процессов охлаждения сухого и влажного воздуха.

7.1.2. Краткая характеристика работы

В настоящей работе производится расчет температуры сухого T1 и влажного TK воздуха в процессе их одинакового охлаждения в заданном интервале изменения текущей температуры t при некоторых значениях абсолютного давления P и влагосодержания d. В заключение работы строится графики зависимости T1, TK = f(t).

7.2. Методические указания

7.2.1. Описание программы

Программа расчета процесса охлаждения влажного воздуха состоит из головной (управляющей) программы и блока подпрограмм, предназначенных для ввода исходных данных и собственно расчета процесса охлаждения.

Головная программа. Предназначена для управления процессами ввода и вывода данных, а также для запуска программы на счет.

Блок ввода и вывода данных. Состоит из двух подпрограмм (UID, PR), организующих ввод исходных данных в программу и вывод конечных результатов (текст UID,PR см. в прил. 2).

Блок расчетных подпрограмм. Состоит из одной управляющей подпрограммы OX1, задающей последовательность расчета процесса охлаждения и выдающей на дисплей информацию о ходе вычислений, а также блока подпрограмм теплофизических свойств влажного воздуха – TSV (текст блока TSV см. в прил.1). В процессе работы управляющая подпрограмма OX1 выдает на экран информацию о ходе своей работы в виде: GO R7U: 100 \%, где значения цифр быстро изменяются от нуля до N.

В связи с тем, что лабораторная работа № 8 аналогична настоящей, ниже приведен текст универсальной программы, по которой можно просчитать обе работы. В целях равномерного распределения времени при выполнения работы № 7 можно не набирать текст программы, выделенный жирным шрифтом. В этом случае в начале работы № 8 к набранному тексту добавляется опущенный кусок программы и подпрограмма UTK (текст UTK см. в прил. 2).

 

7.2.2. Ввод исходных данных

В работе для ввода исходных данных используется подпрограмма UID, описанная в работе № 3 (текст UID см. в прил. 2).

7.2.3. Вывод результатов расчета

Вывод результатов расчета аналогичен описанному в работе № 5 и производится подпрограммой PR, текст которой содержится в п. 2. В нее необходимо внести только незначительную поправку в выделенные жирным шрифтом строки, относящуюся к изменению маркировки файла результатов в виде: FILE R7U.REZ.

7.3. Текст программы (файл R7U.FOR)

 

C       ОХЛАЖДЕНИЕ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА 2 R7U.FOR

          BLOCK DATA

          COMMON/DAN/T0,TO,N,D0,P,IRT

          DATA T0,TO,N,D0,P,IRT/50.,-50.,100,10.,101.325,1/

          END

          COMMON/DAN/T0,TO,N,D0,P1,IRT

          COMMON/REZ/B(7,100)

          OPEN (50,FILE='R7U.REZ')

  11    CALL UID(IO)

          IF(IO.EQ.0) GOTO 10

          TSH=(T0-TO)/N

          CALL OX1(TSH)

          CALL PR

          GOTO 11

  10    CONTINUE

          STOP

          END

          SUBROUTINE OX1(TSH)

          COMMON/DAN/T0,TO,N,D0,P1,IRT

          COMMON/REZ/B(7,100)

          T2=T0

          P2=P1

          DO 1 I=1,N

          T1=T2-TSH

          CALL FCPV(T1,P1,T2,P2,D0,IRT,CPX)

          CPV=CPB(T1,P1,D0,IRT)

          Q=(T2-T1)*CPV

          TK=T2-Q/CPX

          B(1,I)=I*1.

          B(2,I)=T0-TSH*I

          B(3,I)=CPV

          B(4,I)=CPX

          B(5,I)=Q

          IF(T1.GE.0.) GOTO 11

          IF(T2.LE.(-0.1)) GOTO 11

          CALL UTK(I,T1,T2,TK)

          PRINT 6

  11    CONTINUE

          B(6,I)=TK

          B(7,I)=TK-B(2,I)

          T2=TK

          PRINT 5,I

  1      CONTINUE

  5      FORMAT(1H+,' GO R7U :',I4,' \%'$)

  6      FORMAT(' GO R5U :')

          RETURN

          END

 

7.4. Варианты заданий

Значение ключа IRT в настоящей работе равно IRT=2.

 

Номер

варианта

ТО,

˚С

Т0,

˚С

N

DO,

г/кг

P,

кПа

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

–50

–50

–50

–50

–50

–50

–50

–50

–50

–50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

 

Номер

варианта

ТО,

˚С

Т0,

˚С

N

DO,

г/кг

P,

кПа

 

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

–50

–50

–50

–50

–50

–50

–50

–50

–50

–50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

275

300

325

350

375

400

425

450

475

500