EBSILON®Professional Online Dokumentation
Beim Klicken auf "Modelleinstellungen-->Simulation-->Start- und Grenzwerte" öffnet sich ein Fenster, das die Möglichkeit bietet, bei der Berechnung Start- und Grenzwerte für Druck, Enthalpie und Massenstrom, jeweils für die Leitungstypen Wasser/Dampf und sonstige Leitungen, vorzugeben. Damit besteht zum Beispiel die Möglichkeit, auch Drücke unterhalb von 0.01 bar zu behandeln.
Änderungen dieser Werte sollten allerdings nur mit Vorsicht vorgenommen werden, da sie auch das Konvergenzverhalten beeinflussen. Es ist auch nicht sinnvoll, hier Werte einzustellen, die außerhalb der Gültigkeitsbereiche der Stoffdaten liegen.
Bei einer Vorgabe außerhalb des Gültigkeitsbereichs der Modelloptionen gibt es eine Fehlermeldung. Alle Werte können durch Klicken des Buttons "Auf Default setzen" auf einmal zurückgesetzt werden.
Da auch die Grenzen der Stoffwerttafeln als Grenzen für Drücke und Enthalpien verwendet werden, werden die Default- bzw. Standard-Werte der entsprechenden Modelleinstellungen auf Werte von -10^10, 0 bzw. 10^10 gesetzt.
Bei Bedarf können manuell auch engere Grenzen eingestellt werden. Manche Konvergenzprobleme können durch Eingabe von für das jeweilige Modell realistischen, deutlich kleineren Obergrenzen von Massenstrom, Druck und Enthalpie entschärft werden.
Es gibt außerdem einen Knopf, um alle Werte wieder auf die Defaultwerte zu setzen.
Sie können auch eine Komponente 147 auf eine Leitung setzen, um einen oder mehrer dieser Werte für diese einzelne Leitung zu ändern.
Nullmassenströme:
Standardmäßig setzt Ebsilon auf allen Leitungen den Massenstrom auf mindestens 10^-6 kg/s (einstellbar unter Modelloptionen-->Simulation-->Start- und Grenzwerte). Der Grund dafür ist, dass es bei einer exakten 0 in vielen Fällen Probleme mit der Lösung des Gleichungssystems gibt. Beispielsweise ist eine Energiebilanzgleichung der Form
m1*h1+m3*h3-m2*h2 = 0
nicht mehr nach einer Enthalpie auflösbar, wenn alle Massenströme 0 sind.
In vielen Bauteilen wurden Vorkehrungen für die Behandlung von Nullmassenströme getroffen (indem beispielsweise für Massenströme <10^-6 kg/s, h1+h3-h2 = 0 verwendet wird).
Falls es also erforderlich sein sollte, mit einer exakten 0 zu rechnen, sollte dies in vielen Fällen möglich sein. Das Konvergenzverhalten wird sich dadurch allerdings in der Regel verschlechtern. Regler mit einem Startwert von 0 können dann normalerweise nicht mehr funktionieren. KernelScriptings und Kernelexpressions müssen so angepasst werden, dass es
bei M=0 keine Probleme auftreten.
Zulässigkeit negativer Massenströme:
An dieser Stelle ist es auch möglich, negative Werte als Mindestwert für den Massenstrom einzutragen. EBSILON wird dann negative Massenströme als Lösung des Gleichungssystems akzeptieren. Diese Änderung wurde im Rahmen der Validierung von Massenbilanzen benötigt.
Ein anderer Anwendungsfall liegt bei einer instationären Rechnung (Bauteil 119). Wenn das Fluid in einem nicht durchströmten Rohr (Eintrittsmassenstrom = 0) sich durch Änderung der Umgebungstemperatur ausdehnt oder zusammenzieht, kann am Austritt ein positiver oder negativer Massenstrom entstehen. Dieser Fall ist in der Schaltung component_119_3b.ebs
modelliert.
Da mit der Zulassung negativer Massenströme allerdings keine Änderungen in der Bauteilphysik verbunden sind, ist im Einzelfall zu prüfen, ob es sich um eine physikalisch sinnvolle Lösung
handelt. Insbesondere verhält sich eine Zusammenführung mit negativem Eingangsstrom anders als eine Verzweigung.