Bauteil 24: Verdichter

In diesem Thema

Bauteil 24: Verdichter / Gebläse

Vorgaben

Leitungsanschlüsse
1	Eintritt
2	Austritt
3	Welle
4	Regeleingang für isentropen Wirkungsgrad (als H)

Allgemeines Vorgabewerte Kennlinien Verwendete Physik Bauteilform Beispiel

Allgemeines

Der Druck am Austritt des Verdichters muss vorgegeben werden, z. B. mit Bauteil 33 (Startwert).

Beim Bauteil 24 (Verdichter) gibt es keine Druckberechnung, hier wurde FCHR durch FSPECH ersetzt.

Implementierung eines lastunabhängigen mechanischen Verlustes (QLOSSM) (siehe dazu Release 12)

Wenn sowohl ein mechanischer Wirkungsgrad ETAMN als auch ein konstanter Verlust QLOSSM vorgegeben sind, werden beide in folgender Weise kombiniert:

Die Reihenfolge, in der der proportionale und der konstante Anteil berücksichtigt werden, hängt von der Richtung des Energiestroms ab.

Q_Brutto =( Q_Netto + QLOSSM) / ETAMN

Der Ergebniswert QLOSS umfasst den gesamten (lastunabhängigen und lastabhängigen) Verlust

QLOSS = Q_Brutto – Q_Netto

Der Ergebniswert ETAM beinhaltet beide Anteile (wie schon beim Bauteil 6), da ETAM definiert wird durch

ETAM = Q_Netto / Q_Brutto

Wenn ein QLOSSM > 0 angegeben wird, ist also ETAM nicht mehr gleich ETAMN, sondern entsprechend kleiner (um QLOSSM/Wärmezufuhr).

Logikeingang (Anschluss 4) zur Steuerung von Komponenteneigenschaften

(siehe dazu auch : Objekte bearbeiten --> Anschlüsse)

Um Komponenteneigenschaften wie Wirkungsgrade oder Wärmeübergangskoeffizienten (Variationsgröße) von außen zugänglich zu machen (für Regelung oder Validierung),
ist es möglich, den entsprechenden Wert als indizierten Messwert (Vorgabewert FIND) auf einer Hilfsleitung zu platzieren. Im Bauteil muss dann derselbe
Index als Vorgabewert IPS eingetragen werden.

Es besteht auch die Möglichkeit, diesen Wert auf einer Logikleitung zu platzieren, die direkt an das Bauteil angeschlossen ist (siehe dazu FVALETAI=2, Variationsgröße: ETAIN,
Dimension: Enthalpie).

Der Vorteil besteht darin, dass die Zuordnung nun grafisch sichtbar ist und dadurch Fehler (zum Beispiel beim Kopieren) vermieden werden.

Die Aktivierung dieser Logikleitung kann auch vom Berechnungsmodus abhängig gemacht werden. Dadurch kann dieses Feature auch für Auslegungen verwendet werden, ohne dass ständig manuell umgeschaltet werden muss. Hierfür gibt es beim Schalter FVALETAI diese Einstellungen

FVALETAI=4: im Design-Modus Logikleitung verwenden, im Off-Design Vorgabewert
FVALETAI=5: im Design-Modus Vorgabewert verwenden, im Off-Design Logikleitung.

Diese Option steht für die Bauteile 2, 6, 8, 13, 18, 19, 23, 24 und 94 zur Verfügung.

Polytroper Wirkungsgrad

(siehe dazu auch : Objekte bearbeiten --> Anschlüsse)

Beim Verdichter kann als Alternative zum isentropen Wirkungsgrad jetzt auch der polytrope Wirkungsgrad angegeben werden. Dies geschieht im Vorgabewert ETAPN. Mit dem Schalter FETA ist auszuwählen, ob der isentrope oder der polytrope Wirkungsgrad verwendet werden soll.

Bei Verwendung des polytropen Wirkungsgrades wird auch der isentrope Wirkungsgrad als Ergebniswert ETAI berechnet und auf den Vorgabewert ETAIN übernommen. Dadurch wird ein Umschalten auf den isotropen Wirkungsgrad erleichtert, wodurch Rechenzeit eingespart werden kann, da der polytrope Wirkungsgrad eine aufwändige numerische Integration benötigt. Dies macht sich besonders bei komplexen Stoffdaten bemerkbar.

Im umgekehrten Fall wird ETAP normalerweise nicht berechnet, Es gibt aber einen Schalter FOUTETAP, mit dem diese Berechnung aktiviert werden kann. In diesem Fall wird dann der berechnete Wert von ETAP auch auf den Vorgabewert ETAPN übernommen.

Ergebniswert MCORR

Es gibt jetzt einen Ergebniswert MCORR, der angibt, welcher Massenstrom unter Normbedingungen durch den Verdichter fließen würde. Die Berechnung erfolgt gemäß https://en.wikipedia.org/wiki/Corrected_flow:
MCORR = M1 * SQRT(T1[K]/TNORM) / (P1/PNORM)

with TNORM = 288.15 K and PNORM = 1.01325 bar.

Vorgabewerte

FSPECH	Schalter für Vorgabe von Enthalpien und Leistung : Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Wirkungsgradkennlinie verwendet =11: Wirkungsgradkennlinie verwendet (validierbar) =-1: Leistungs-Vorgabe (Identifikationsmodus) =-2: H2 Vorgabe (Identifikationsmodus) =-11: Leistungs-Vorgabe (validierbar)
FETA	Art des Wirkungsgrades : Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: isentroper Wirkungsgrad =1: polytroper Wirkungsgrad
FVALETAI	Validierung des isentropen Wirkungsgrades Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: ETAIN verwendet, ohne Validierung =1:(Veraltet) IPS statt ETAIN verwendet (validierbar) =2: ETAIN durch Enthalpie auf Regeleingang 4 gegeben =4: Enthalpie auf Regeleingang 4 verwendet in Design, Vorgabewert ETAIN in Off-Design =5: Vorgabewert ETAIN verwendet in Design, Enthalpie auf Regeleingang 4 in Off-Design
ETAIN	Isentroper Wirkungsgrad (nominal)
ETAPN	Polytroper Wirkungsgrad (nominal)
IPS	Index der Pseudomessstelle
FADAPT	Verwendung von ADAPT / EDAPT : Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: nicht verwendet und nicht ausgewertet =1: ETAI=Polynom * ETAIN * Kennlinie =2: ETAI=ADAPTETAIN =1000: nicht verwendet, aber ADAPT ausgewertet als RADAPT (Reduzierung der Rechenzeit) =-1:ETAI=EADAPT ETAIN * Kennlinie =-2: ETAI=EADAPT * ETAIN =-1000: nicht verwendet, aber EADAPT ausgewertet als RADAPT (Reduzierung der Rechenzeit)
EADAPT	Anpassungsfunktion
ETAMN	Mechanischer Wirkungsgrad (nominal)
QLOSSM	Mechanischer Verlust (konstanter Anteil)
FOUTETAP	Ergebniswert ETAB berechnen
FCHR (veraltet)	Kennlinientyp (veraltet) Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =-999: nicht verwendet =0: ETAI/ETAIN=f(M1/M1N) =-1: Leistung Spezifikation =-2: H2 gegeben
FMODE	Schalter für Berechnungsmodus Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: GLOBAL =1: Lokale Teillast = -1: Lokale Auslegung
M1N	Massenstrom (nominal)

Die blau markierten Parameter sind Referenzgrößen für den Teillastmodus. Die Ist-Teillastwerte beziehen sich in den verwendeten Gleichungen auf diese Größen.

Generell sind alle sichtbaren Eingaben erforderlich. Häufig werden jedoch Standardwerte zur Verfügung gestellt.

Für weitere Informationen über die Farbe der Eingabefelder und ihre Beschreibungen siehe Komponenten bearbeiten\Vorgabewerte

Für weitere Informationen über Auslegung vs. Teillast und Nominalwerte siehe Allgemeines\Nominalwerte übernehmen

Ergebnisse

ETAI	Isentroper Wirkungsgrad
ETAP	Polytroper Wirkungsgrad
ETAM	Mechanischer Wirkungsgrad (einschließlich QLOSSM)
RHO1	Gasdichte am Eintritt
VM1	Ansaugvolumenstrom
ETACL	Wirkungsgrad gemäß Kennlinie
RADAPT	Ergebnis für ADAPT / EDAPT
DP	Druckdifferenz
ETANIR	Wirkungsgrad gemäß Kennlinie
MCORR	Korrigierter Massenstrom
M1M1N	Bezogener Massenstrom kalte Seite
ETAETAN	Bezogener Wirkungsgrad

Kennlinien

Kennlinie 1: isentroper Wirkungsgrad ETAI/ETAIN = f (M1/M1N)

    X-Achse       1         M1/M1N                     1. Punkt
                        2          M1/M1N                     2. Punkt
                        .
                      N         M1/M1N                     letzter Punkt

     Y-Achse      1          ETAI/ETAIN               1. Punkt
                        2          ETAI/ETAIN               2. Punkt
                        .
                        N         ETAI/ETAIN               letzter Punkt

Verwendete Physik

Gleichungen

Alle Betriebsfälle

P2 von der Leitung 2
M2 = M1 (3)

wenn das Medium in der Leitung Wasser/Dampf ist, dann {
S1   = f(P1,H1)
H2S = f(P2,S1) }
sonst {
S1   = f(P1,T1)
T2S = f(P2,S1)
H2S = f(P2,T2S) }
DHS = H2S - H1
DH   = DHS/ETAI
H2   = H1 + DH                                          (1)
T2   = f(P2, H2)
Q2   = M2 * H2
H3   = (M2*H2-M1*H1)/(ETAM*M3)     (3)
VM1   = M1*V1 Volumenstrom am Eintritt

Bauteilform

Form 1

Beispiel

Klicken Sie hier >> Bauteil 24 Demo << um ein Beispiel zu laden.

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