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EBSILON Professional Objekte / Leitungen
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    Leitungen
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    Leitungen

     

    Objekte des Typs "Leitung" werden verwendet, um Verbindungen zwischen den Komponenten anzuzeigen.

    Dabei handelt es sich um ideale Verbindungslinien, die die thermodynamischen Eigenschaften an einer Stelle der Schaltung zu einer anderen Stelle übertragen, ohne jegliche Verluste. Wenn man eine echte Leitung mit Druck- und Wärmeverlust abbilden will, ist die Komponente 13 zu verwenden.oll

    Die Hauptaufgabe von EBSILON®Professional besteht in der Berechnung der drei Basis-Größen

    für jede Leitung. Wenn dieses Ziel erreicht wurde, war die Berechnung erfolgreich.


    Jeder Leitung ist ein Fluid-Typ zugeordnet.
    Der Fluid-Typ legt fest, wie die abgeleiteten therCV0ynamischen Größen wie

    aus den drei Basisgrößen berechnet werden.

    Jede Leitung hat zwei Verbindungspunkte, die an Komponenten angeschlossen werden können. Wenn ein Verbindungspunkt an einen Komponenten-Ausgang angeschlossen wurde, muss der andere an einen Komponenten-Eingang angeschlossen werden, und umgekehrt. Der Fluid-Typ muss an beiden Verbindungspunkten mit dem Fluid-Typ des Komponenten-Anschlusspunktes übereinstimmen.

    Es ist möglich, ein oder auch beide Enden der Leitung offen zu lassen. In letztem Fall wird der Rechenkern die Leitung nicht berücksichtigen, außer wenn Werte durch die Komponenten 33 oder 46 spezifiziert sind.

    Logische Leitungen, d.h. Leitungen der Fluid-Typen Logik, Sollwert und Istwert können wahlweise an eine Komponente angeschlossen werden oder auf eine andere Leitung verweisen. Um einen solchen Verweis herzustellen, platzieren Sie das Ende der logischen Leitung irgendwo mitten auf die andere Leitung. Wenn ein solcher Verweis vorhanden ist, überträgt die logische Leitungen die Werte von oder zu der anderen Leitung. Es kommt allerdings vor, dass die auf einer solchen Logikleitung anliegenden Werte in der Schaltung nicht angezeigt werden (was darauf zurückzuführen ist, dass diese Verbindung intern wegoptimiert wurde).

    Wenn man zwei Leitungen desselben Fluid-Typs an Ihren Endpunkten verbindet (unter Berücksichtigung der Fließrichtung), vereinigt EBSILON®Professional beide Leitungen, so dass sich hinterher eine lange Leitung ergibt.

    Druck, Enthalpie und Durchsatz werden für jede Leitung berechnet. Für nicht-materielle Leitungen wie mechanische Welle oder Elektroleitung, werden intern Dummy-Werte für den Druck (0.01 bar) und den Durchsatz (1 kg/s) verwendet. Die Enthalpie entspricht dann der übertragenen Leistung. Um unnötige Verwirrung zu vermeiden, werden diese Dummy-Werte im allgemeinen nicht angezeigt.

    Die Berechnung der übrigen Größen hängt vom Leitungstyp ab. Die sichtbaren Ergebnisse sind:

    Ergebniswert

    Symbol

    Luft

    Dampf

    Wasser (flüssig)

    Gas

    Öl

    Rauchgas

    Rohgas

    Kohle / Asche

    Selbst definiert

    Elektroleitung

    Mech. Welle

    Sollwert

    Istwert

    Logik

    Salzwasser

    2-Phasen (flüssig)

    2-Phasen (gasf)

    Druck

    P

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    Temperatur

    T

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    Enthalpie

    H

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    Durchsatz

    M

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    Wärmestrom

    Q

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    Dampfgehalt

    X

    x

    x

    Dichte

    RHO

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    Spezifisches Volumen

    V

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    Volumenstrom

    VM

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    Entropie

    S

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    Exergie

    E

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    Die Ergebnisse können mit Wertekreuzen oder in Wertefeldern angezeigt werden.

    Für die Berechnung der Exergie gemäß der Formel

    E = H - Href - Tref (S - Sref)

    ist ein Referenzzustand erforderlich, der mit Hilfe zweier Messstellen vom Typ Referenzdruck und Referenztemperatur definiert wird, die sich an beliebiger Stelle in der Schaltung befinden können. Referenzenthalpie und -entropie wird dann aus Druck und Temperatur berechnet. Chemische und elektrischen Exergien werden nicht berücksichtigt.

    Weitere Leitungsattribute sind die Konfidenzintervalle der Basisgrößen Druck (DP), Enthalpie (DH) und Massenstrom (DM). Diese werden bei der Validierung gemäß VDI 2048 berechnet.

    Die Genauigkeit der Iteration

    Auf jeder Leitung stehen nach der Rechnung die relative Abweichungen zwischen dem vorletzten und dem letzten Iterationsschritt für Massenstrom, Druck und Enthalpie als Ergebniswerte DITM, DITP und DITH zur Verfügung.

     

    Leitungsergebniswert - Temperaturdifferenz DELTA_T:

    Um in logischen Konstruktionen Temperaturdifferenzen korrekt behandeln zu können, wurde ein Leitungsergebniswert DELTA_T eingeführt. Bei Verwendung von EBSILON®Professional-Standardeinheiten (°C für die Temperatur, K für die Temperaturdifferenz) ist der Zahlenwert gleich dem von T. Bei der Einheitenumstellung verhält er sich jedoch anders. Beispiel: T=0°C wird 32°F, aber DELTA_T=0 K wird 0 Rk.

     

    Leitungsergebniswert - NCV0:

    Es gibt auf jeder Leitung mit Zusammensetzung einen Ergebniswert NCV0 (Heizwert bei einer Referenztemperatur von 0°C). Da Ebsilon den Enthalpienullpunkt auf 0°C bezieht, muss zur Betrachtung der Energiebilanz ebenfalls der Heizwert bei 0°C herangezogen werden.

     

    Außer den genannten Eigenschaften ermittelt der Rechenkern auch die chemische Zusammensetzung für bestimmte Fluid-Typen. Die Leitungen dieser Typen haben zusätzliche Attribute:

    Für feste Stoffe (Kohle, Asche) und Flüssigkeiten (Öl, selbstdefiniertes Fluid wird die chemische Zusammensetzung durch eine Elementaranalyse angegeben (Anteile von C, H, O, N, S und Cl).

    Für Gase wird die molekulare Zusammensetzung angegeben.

    Bei einigen Fluid-Typen kann EBSILON®Professional auch Mischungen aus Gasen und Feststoffen behandeln, z.B. feste Partikel im Rauchgas. In diesem Fall geben die Werte XC, XH, XO, XS, XCl, XASH und XLIME den festen (oder auch flüssigen) Anteil wieder, während XN2, XO2 usw. den gasförmigen Anteil beschreiben.

    Ein Sonderfall ist Wasser. In einer Wasserleitung (entweder flüssiges Wasser oder Dampf), wird keine chemische Zusammensetzung angegeben.

    Für den Wasseranteil in anderen Fluiden gab es bis Release 10 drei Größen:

    Durch die Zusammenlegung von XH2OG und XH2OL zu XH2O (entsprechend auch XNH3L und XNH3G zu XNH3 sowie XCO2 und XCO2L zu XCO2) sind Zuweisungen auf die alten Variablen bei den Vorgabewerten (Bauteil 1 und 33) nicht mehr möglich.

    Bei den Leitungsergebnissen kann auf die Phaseninformationen über die Ergebniswerte XL_H2O, XL_CO2, XL_NH3 zugegriffen werden. Diese Werte geben den flüssigen Anteil an, zum Beispiel XL_H2O = XH2OL/XH2O. Aus Kompatibilitätsgründen gibt es jedoch weiterhin noch XH2OG und XH2OL.

    Da EBSILON®Professional auch Gas-Anteile in Kohle , Öl oder Benutzerdefiniert zulässt, kann sich auch H2O in Kohle , Öl oder Benutzerdefiniert als XH2OB-Anteil (Anteil Wasser im Brennstoff) befinden.

     

    Abhängig vom Fluid-Typ sind folgende Attribute verfügbar:

    Ergebniswert

    Symbol

    Luft

    Dampf

    Wasser (flüssig)

    Gas

    Öl

    Rauchgas

    Rohgas

    Kohle / Asche

    Selbst definiert

    Elektroleitung

    Mech. Welle

    Sollwert

    Istwert

    Logik

    Salzwasser

    2-Phasen

    Binäre Mischung

    Unterer Heizwert

    NCV

    x

    		    

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    		            

     x

    		  

    Massenanteile für jeden im Fluid enthaltenen Bestandteil, gekennzeichnet durch X und den Namen der Substanz (siehe Leitungseigenschaften  - Zusammensetzung)

    XN2 bis XL_NH3

    		 x    

     x

     x

     x

     x

     x

     x

    		              

    Anteil flüchtiger Bestandteile

    VOLA

    		              

    x

    		                

    Z-Faktor

    ZFAC

    		        

    x

    		                        

    Kohletyp

    FCOAL

    		        

     

    		    

    x

    		                

    Korrekturfaktor für cp-Asche

    CPCORR

    		              

    x

    		                

    Unterer Heizwert bei 0°C

    NCV0

    x

    		     x x

    x

    x

    x

    x

    		  

     x

    		  

    Anteil (trocken) fester Stoffe in mg/Nm3

    MGNM3

    x

    		    

     

     

    x

     

     

     

    		      

    Dichte für den durch die Elementaranalyse definierten Anteil

    RHOELEM

    x

    		    

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    		      

    NOx-Volumenanteil (trocken, normiert auf Referenz-O2- Konzentration)

    NOXP

    x

    		    

     

     

    x

     

     

     

    		      

    NOx-Anteil  (trocken) in mg/Nm3

    NOXM

    x

    		    

     

    		  

    x

     

    		          

    NH3-Volumenanteil (trocken)

    NH3P

    x

    		    

     

     

    x

     

     

     

    		      

    NH3-Anteil (trocken) in mg/Nm3

    NH3M

    x

    		    

     

     

    x

     

     

     

    		      

    Anteil Salz an Gesamtmasse

    SALT

    		        

     

    		    

     

    		  

     x

    		    

    Medium-Typ

    FMED

     

    		    

     

     

     

     

     

     

    		  

     x

    		  

    Typ des Mediums  einer binären Mischung

    FBIN

     

    		    

     

     

     

     

     

     

    		    

     x

    Anteil Kältemittel / Wasser in Luft

    XI

    x

    		  

     x

     

     

     

     

     

     

    		    

     x

    Anteil an gasförmigen Wasser

    XH2OG

    x

    		    

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    		      

    Anteil an flüssigen Wasser

    XH2OL

    x

    		    

    x

    x

    x

    x

    x

    x

    		      

    Die chemische Zusammensetzung der Leitungen wird durch den Rechenkern bestimmt. Um eine Zusammensetzung einzugeben, sind die Komponenten 1 bzw. 33 zu verwenden. Einzelheiten entnehmen Sie der Beschreibung Vorgabe von Stoffeigenschaften.

     

    Leitungsergebnisse MGNM3, NOXP, NOXM, NH3P, NH3M:

    Diese Werte wurden bis zum Stand Release 10 (für feste Referenzbedingungen (1 bar, 0°C) mit Berücksichtigung des Wasseranteils umgerechnet, wobei das Wasser unter diesen Bedingungen weitestgehend in der flüssigen Phase vorliegt. Da dessen Dichte mit berücksichtigt wird (siehe Absatz "Berücksichtigung von nicht gasförmigen Bestandteilen beim spezifischen Volumen von Gasen"), sind die Ergebnisse wohl nur schwer interpretierbar.
    Da diese Größen üblicherweise auf den trockenen Anteil bezogen werden, wird dies auch in EBSILON®Professional so gehandhabt. Außerdem werden hier auch die Referenzbedingungen verwendet, die durch Messwerte vom Typ „Referenzdruck“ (FTYP=13) und „Referenztemperatur (für Normbedingungen und Exergie)“ (FTYP=26) definiert sind.  

     

    Ausgabe von normierten Schadstoffkonzentrationen

    Auf dem Blatt "Zusammensetzung" werden auf den Rauchgasleitungen einige Werte ausgegeben, die der Ausgabe von Schadstoffkonzentrationen dienen:

     

    Ausgabe der Molmasse

    Bei Leitungen mit Zusammensetzung wird auch die Molmasse als Ergebniswert MOLM ausgegeben.

    Bei Vorgabe einer Elementaranalyse wird dabei die Molmasse der Atome herangezogen.

    Da für den Bestandteil „Asche“ keine Molmasse definiert ist, wird für Leitungen mit einem signifikanten (≥10-5) Ascheanteil keine Molmasse berechnet.

     

    Berücksichtigung von nicht gasförmigen Bestandteilen beim spezifischen Volumen von Gasen

    Für die Berechnung des spezifischen Volumens (und damit auch der Dichte) von Gasen (Luft, Rauchgas, Gas, Rohgas) wurden nur die gasförmigen Bestandteile berücksichtigt,
    da der Anteil der flüssigen und festen Bestandteile zum spezifischen Volumen wegen der höheren Dichte in der Regel unerheblich ist.

    Das spezifische Volumen dieser Bestandteile kann in der Regel nicht berechnet werden, da üblicherweise hierfür nur die elementare Zusammensetzung bzw. die allgemeine
    Spezifikation „Asche“ vorgegeben wird.

    Es wurde die Möglichkeit geschaffen, für diesen Anteil (flüssige und feste Bestandteile) eine Dichte im Vorgabewert „Dichte für Elementarzusammensetzung“ (RHOELEM)
    vorzugeben.
    Bis Release 10 wurde die Dichtevorgabe (Vorgabewert RHO) nur für Öl verwendet. Zur Vereinheitlichung ist auch bei Öl RHOELEM zu verwenden. RHO steht als
    Vorgabewert nicht mehr zur Verfügung.

    Als Ergebniswerte auf den Leitungen gibt es sowohl RHO (mittlere Dichte des Gesamtstroms) als auch RHOELEM (Dichte des durch die Elementaranalyse gegebenen
    Anteils).

    Wird bei der Dichte (RHOELEM) ein Wert von 0 eingetragen, wird der Anteil der als Elementaranalyse gegebenen Stoffe bei der Ermittlung des spezifischen Volumens vernachlässigt.

    Bei nicht gasförmigen Bestandteilen, deren chemische Zusammensetzung bekannt ist, wird das spezifische Volumen aus den entsprechenden Stoffdaten ermittelt.
    Dies betrifft flüssiges H2O, NH3 und CO2, für die Bibliotheken in Ebsilon integriert sind, sowie die neuen Substanzen für die Direktentschwefelung, für die folgende
    Konstanten verwendet werden:

    Falls in der Kohle gebundenes Wasser (H2OB) vorhanden ist, wird dieses als Bestandteil der Kohle angesehen, d.h. es wird davon ausgegangen, dass dieser Anteil bereits in
    RHOELEM enthalten ist. H2O auf einer Kohleleitung (beispielsweise Regenwasser zwischen den Kohlestückchen) wird dagegen separat mit den Stoffdaten für H2O berechnet.

     

    Spezifisches Volumen (V)

    Wie im Absatz " Berücksichtigung von nicht gasförmigen Bestandteilen beim spezifischen Volumen von Gasen" beschrieben, werden auch die nicht gasförmigen Bestandteile bei der Berechnung des spezifischen Volumens berücksichtigt. Dadurch kommt es bei gasförmigen Strömen zu einer Erhöhung des spezifischen Volumens und damit zu einer Verringerung der Dichte.
    Da der flüssige Anteil im Gasstrom in der Regel klein ist und das spezifische Volumen der Flüssigkeit erheblich geringer als das der Gasbestandteile, ergeben sich dadurch nur geringfügige Änderungen. Um Ungenauigkeiten zu vermeiden, empfiehlt es sich jedoch, die Auslegungsrechnung zu wiederholen und die Referenzwerte neu abzuspeichern, wenn Bauteile mit spezifischem Volumen oder Volumenstrom als Nominalwerten (z.B. Drossel) von Gasströmen mit Flüssigkeitsanteilen durchströmt werden.

    Bei Leitungen der Typen „Kohle“, „Öl“ und „Benutzerdefiniert“ wird jetzt umgekehrt die eingetragene Dichte nur auf den Anteil bezogen, der durch die Elementaranalyse definiert ist, während für die übrigen Anteile die jeweiligen Stoffdaten herangezogen werden. Sofern in solchen Leitungen gasförmige Bestandteile vorhanden sind, ergibt sich ein entsprechend höheres spezifisches Volumen und somit eine geringere Dichte.

     

    Hinweis :Warnung bei doppelter Stoffdatenvorgabe

    Es gibt eine Warnung, wenn mit einem Startwert eine Zusammensetzung auf einer Leitung vorgegeben wird, auf der die Zusammensetzung bereits definiert ist. Häufig geschieht dies, wenn man einen Startwert auf eine Leitung mit Zusammensetzung platziert, um dort Druck, Temperatur oder Massenstrom vorzugeben, ohne auf dem Blatt „Stoffanteile“ den Schalter auf „Zusammensetzung nicht vorgeben“ zu stellen. Standardmäßig wird nämlich die Zusammensetzung vorgegeben.
    Für die Berechnung hat dies keine Auswirkung, da die doppelte Vorgabe der Zusammensetzung im Verlauf der Iteration sowieso überschrieben wird.
    Bis Release 7 war es auch gar nicht möglich, die Vorgabe der Zusammensetzung zu deaktivieren.

     

    Elektroleitungen und mechanische Wellen

     

    Bei den Leitungstypen

    - Mechanische Welle

    - Elektroleitung

    wurde lediglich ein Attribut, nämlich die Leistung Q, betrachtet.

    Komponenten wie Getriebe und Transformatoren konnten deshalb nur mit Hilfe von komplexeren logischen Konstruktionen abgebildet werden.
    Um dies zu vereinfachen, wurden bei diesen Leitungstypen folgende zusätzlichen Attribute eingeführt:

    zusätzlich

    Da Leistung und Stromstärke über die Beziehung

    Q = U * I * cos(PHEL)

    miteinander verknüpft sind, kann auf einer Elektroleitung nur entweder die Stromstärke oder die Leistung vorgegeben werden. Bei Vorgabe beider Größe wird eine Doppelnennung gemeldet, und zwar eine Doppelnennung in der Enthalpie, da sowohl Leistung als auch die Stromstärke im Rechenkern auf die interne Variable Enthalpie abgebildet werden. Entsprechend werden die Frequenz auf den Massenstrom, die Spannung auf den Druck und die Phase auf den Heizwert abgebildet. Dies ist bei der Programmierung eigener Bauteile (KernelScripting) zu beachten, wenn Gleichungen für diese Größen aufgestellt werden sollen.

    Die Größe COSP=cos(PHEL) wird auch als Leistungsfaktor bezeichnet.

    Bei Elektroleitungen kann eingestellt werden, ob es sich um Gleichstrom, um 1-Phasen- oder um 3-Phasen-Wechselstrom (Drehstrom) handelt.

    Die Einstellung erfolgt über den Vorgabewert NPHAS beim Randwert (Bauteil 1) bzw. Startwert (Bauteil 33) oder bei Bauteilen mit Elektroausgängen.

    Diese Einstellung wirkt sich in Ebsilon nur auf die Beziehung von Leistung und Stromstärke aus.

    Für Gleichstrom gilt: Wirkleistung Q = U * I

    Für 1-Phasen-Wechselstrom gilt: Wirkleistung Q = U * I * cos (phi)

    Für 3-Phasen-Wechselstrom gilt: Wirkleistung Q = U * I * cos (phi) * SQRT (3)

    Bei Vorgabe der Stromstärke wird also für Drehstrom eine um einen Faktor SQRT(3) höhere Leistung erzielt.

    Die Weiterleitung von NPHAS erfolgt in Strömungsrichtung. Bei Zusammenführung von Leitungen mit unterschiedlichem NPHAS wird der Wert des Haupteingangs verwendet.

    Vorgabe von Frequenz, Stromstärke, Spannung und Phasenverschiebung:

    Die Vorgabe dieser Größen kann über

    erfolgen.

    Zur Vorgabe mit Messstellen dienen die Messwert-Typen

    FTYP=15,16 und 20 waren auch schon in älteren Ebsilon-Releases verfügbar, wurden damals allerdings auf Enthalpien abgebildet. Beim Laden alter Schaltungen wird deshalb eine
    Konvertierung durchgeführt (siehe Änderungen in den Ergebnissen).

    FTYP=55 und FTYP=57 ermöglichen unterschiedliche Detaillierungstiefen bei der Berücksichtigung der Phase:

    Beim Generator dienen zur Vorgabe dieser Größen die Vorgabewerte COSPHI (für den Wirkleistungsfaktor) und GENF (für die Frequenz) sowie der neue Vorgabewert VOLT. Damit
    die Vorgabewerte verwendet werden, sind die Schalter FCOS, FGENF und FVOLT entsprechend zu setzen. Die Stromstärke wird in diesem Fall aus der Leistung berechnet. Für die Phase wird
    das positive Vorzeichen genommen.

    Die Pumpe mit variabler Drehzahl kann zur Vorgabe der Drehzahl auf der angeschlossenen Welle verwendet werden. Hierzu dient der Vorgabewert REVG, bei entsprechender Einstellung
    des Schalters FSPEC.

     

    Bauteilphysik:

    Bei Bauteilen, die über einen Eingang und einen Ausgang für eine mechanische Welle oder eine Elektroleitung verfügen, werden die Frequenzen, bei Elektroleitungen auch die Spannungen und Phasen der beiden Anschlüsse gleich gesetzt.

    Eine spezielle Implementierung gibt es allerdings für Bauteil 13 („Rohrleitung“) auf Elektroleitungen, wo dieses einen elektrischen Widerstand modellieren kann. Einzelheiten sind im
    Kapitel Rohrleitung (Bauteil 13), "Elektrischer Widerstand"  beschrieben.

    Bei Verzweigungen werden die Frequenzen, bei Elektroleitungen auch die Spannungen und Phasen, des Eintritts und beider Austritte gleich gesetzt.

    Bei Zusammenführungen werden die Frequenzen und die Spannungen von Haupteintritt (Anschluss 1) und Austritt (Anschluss 2) gleichgesetzt.
    Wenn die Frequenz und die Spannung des Nebeneintritts (Anschluss 3) mit dem Haupteintritt übereinstimmt, werden die Ströme vektoriell addiert und die sich daraus ergebende Phase und die Leistung berechnet.
    Wenn die Frequenz oder die Spannung des Nebeneintritts nicht mit dem Haupteintritt übereinstimmt, erfolgt eine einfache Summation der Leistungen. Bei den Bauteilen 37
    (Einfache Zusammenführung) und 60 (Allgemeine Zusammenführung) wird in einem Kommentar darauf hingewiesen. Die Austrittsleitung erhält in diesem Fall die Phase der Haupteintrittsleitung.

    Der Generator leitet die Frequenz sowohl auf den Elektroanschluss als auch auf die mechanische Welle weiter.

    Hinweis für Nutzer, die die Erweiterung des Gleichungssystems um Materialgleichungen verwenden wollen:
    Da ab Release 11 zur Reduzierung der Rechenzeit für mechanische Wellen und Elektroleitungen keine Materialgleichungen mehr abgesetzt werden, ist eine Nutzung der Phase (der ja intern
    auf den Heizwert abgebildet wird) in diesem Modus nicht möglich.

     

    Anzeige:

    Die Werte werden als Leitungsattribute „F“, „I“, „U“, „COSP“ und „PHEL“ angezeigt.
    Außerdem kann eine Wertanzeige (Bauteil 45) mit entsprechendem FTYP verwendet werden.

     

    Änderungen in den Ergebnissen bei mechanischen Wellen und Elektroleitungen

    Messstelle (Bauteil 46):

    in Schaltungen (Release 11 und älter) wurden Messwerte für Stromstärke (FTYP=15), Drehzahl bzw. Frequenz (FTYP=16) und Spannung (FTYP=20) auf Enthalpien 
    abgebildet und konnten in logischen Konstruktionen weiterverarbeitet werden.

    Da diese Größen in Release 12 aber als Attribute auf Wellen und Elektroleitungen zur Verfügung stehen, wurde das Verhalten der Messstelle für die FTYP-Werte geändert (siehe oben).

    Damit logische Konstruktionen aus vorhandenen Schaltungen auch weiterhin funktionieren, wurden Kompatibilitätsmodi eingeführt, nämlich FTYP=-15, -16 und -20, die weiterhin auf
    Dummy-Enthalpien abgebildet werden. Beim Laden einer Schaltung, die mit Release 11 oder älter erstellt wurde, werden Messstellen mit FTYP=15, 16, 20 automatisch auf -15, -16, -20
    umgesetzt, so dass die Messstellen dieselben Gleichungen wie zuvor absetzen.

    Falls es erwünscht ist, kann die Schaltung entsprechend umgearbeitet werden, um die neuen Möglichkeiten zu nutzen.

     

    Generator (Bauteil 11):

    Die Vorgabewerte COSPHI und GENF werden bei geeigneter Einstellung der Schalter FCOS bzw. FGENF auf die Elektroleitung übertragen. Da in Release 11 die Standardeinstellung für diese Schalter auf „nicht verwendet“ stand, ergeben sich für diese Schaltungen keine Änderungen.

    Hinweis :Bei Schaltungen, die mit älteren Ebsilon-Versionen erstellt wurden, bei denen es die Einstellung „nicht verwendet“ noch nicht gab, kann es zu einer unbeabsichtigten Übertragung des Wirkleistungsfaktors und der Frequenz auf die Elektroleitung kommen. In der Regel hat dies keine Auswirkungen. Falls jedoch auf der Welle bzw. Elektroleitung Startwerte für Massenstrom
    bzw. Druck verwendet wurden (was in früheren Ebsilon-Versionen erforderlich war), kann es zu Doppelnennungen kommen, die jedoch einfach zu beseitigen sind, in dem man die
    überflüssigen Vorgaben entfernt.

     

    Weiterleitung von Informationen über Phasen und Widerstände

    Es wurden in Ebsilon auf Elektroleitungen nur die Leistung, die Frequenz, die Spannung und die Differenz zwischen der Phase der Spannung und der Phase der Stromstärke weitergeleitet. Diese Informationen genügen jedoch nicht, um Netzwerke mit Verzweigungen und Zusammenführungen zu modellieren, da

    • bei einer Zusammenführung auch die Phasenverschiebung zwischen den Strömen der beiden Eingangsleitungen relevant ist
    • bei einer Verzweigung die Angabe der Aufteilung der Leistung nicht ausreicht, um Stromstärken und Phasen auf den beiden Ausgangsleitung eindeutig zu bestimmen

    In der Realität werden sich die Stromstärken und Phasen hinter einer Verzweigung aufgrund der Widerstände bzw. Impedanzen der beiden Teilstränge einstellen.
    In der Verzweigung (Bauteil 18) wurde die Möglichkeit geschaffen, diese Aufteilung berechnen zu lassen. Bei der anschließenden Zusammenführung erfolgt dann eine phasengerechte Addition der Stromstärken.
    Um dies zu ermöglichen, müssen auf den Elektroleitungen intern Informationen weitergeleitet werden, die von Verzweigung und Zusammenführung zur Berechnung benötigt werden. Dabei handelt es sich um

    • Real- und Imaginärteil des Widerstands im Strang:
     Diese Information wird von den Bauteilen 13, die als elektrischer Widerstand verwendet werden (FDN=9) auf ihre Eingangsleitung geschrieben. Dazu addiert Bauteil 13 seinen   
      eigenen Widerstand zu dem Widerstand, den es auf seiner Ausgangsleitung findet. Im Laufe der Iteration landet dann die Information über den Gesamtwiderstand des Stranges
      bei der Verzweigung (Bauteil 18: Aufteilung elektrischer Ströme).


    • Real- und Imaginärteil der Stromstärke im Strang:
     Diese Information wird von Bauteil 18 auf die beiden Ausgangsleitungen geschrieben und von Bauteil 13 vom Eingang auf den Ausgang weitergeleitet. Im Laufe der Iteration  
      landet die Information über die Stromstärke im Strang bei der Zusammenführung (Bauteil 60).


    Im Strang können auch die Bauteile 80 (Trenner) und 81 (Leitungskupplung) eingebaut werden. Diese leiten die Informationen ebenfalls weiter.

    Hinweis: Die Weiterleitung von Real- und Imaginärteil der Stromstärke stellt eine gewisse Redundanz dar, da der Betrag der Stromstärke meistens aus Leistung, Spannung und Phasenverschiebung gemäß I = Q / (U*cos(phi)) berechnet werden kann. Durch die Weiterleitung von Real- und Imaginärteil der Stromstärke können aber auch reiner Blindstrom (cos(phi) = 0) und der Stromfluss auf einer spannungsfreien Leitung (U=0) modelliert werden. Die Zusammenfassung überprüft dann die Konsistenz zwischen Leistung und Stromstärke. Bei Unstimmigkeiten wird der Leistung der Vorrang gegeben (da die Einhaltung der Energiebilanz für Ebsilon als wichtiger angesehen wird) und eine Kommentarmeldung ausgegeben.
    In Bauteil 45 (siehe dazu auch Bauteil 33: Neue Startwerteingaben auf Elektroleitungen) wurde die Möglichkeit geschaffen, die auf der Leitung intern hinterlegten Daten abzufragen. 

    Mehrfach geschachtelte Verzweigungen und Zusammenführungen können von diesem Mechanismus nicht behandelt werden. Die Weiterleitung der Widerstandsinformationen endet stets an der innersten Verzweigung. Zur Modellierung komplexerer Netzwerke besteht jedoch die Möglichkeit, die Widerstandsinformationen mit einer Logikleitung zum Bauteil 18 zu übertragen (siehe dazu auch Bauteil 18: Aufteilung elektrischer Ströme).

    Initialisierung

    Da die üblichen Startwerte für Massenstrom (1.0 ) und Druck (0.01 ) für Frequenzen und Spannungen außerhalb des üblichen Bereichs liegen, werden Frequenzen mit 3000/min und Spannungen mit 1000 V initialisiert. Insbesondere zu kleine Werte für die Spannung führten zu extrem hohen Werten für die Stromstärke, was in der Initialisierungsphase zu Problemen an elektrischen Widerständen führte.


     

     

     

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