热压机温度控制,试着解析
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八爷的帖子,过程能看懂一点,但不是全懂。对流传热,阀控,暂态过程。
方便表达,约定几个参数符合:
t1,入口温度,按定值考虑;
t2,出口温度,随时间变量;
A,热压板传热面积,按定值考虑;
M,热压板计算质量
c,字母小写,导热油比热,应为温度函数,简化为常数;
C,字母大写,热压板比热,按定值考虑;
r,导热油密度,应为温度函数,简化为常数
mu,导热油动力黏度;
lambda,导热油热导率;
qv,导热油体积流量,时间函数;
K,对流传热系数;
T,热压板的温度;
Pr,导热油的普朗特数
De为热压板流通截面的当量直径,
S为流通截面积,
v为导热油在热压板内流速;
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微分方程
在dt时间内,导热油放出热量 c*qv*r*(t1-t2)dt,热压板吸收热量 C*M*dT;
忽略热损失,考虑热平衡, c*qv*r*(t1-t2)=C*M*dT/dt;
其中,只有t2不需要。
按对流传热考虑,进出口对数温差表达式,(t1-t2)/ln[(t1-T)/(t2-T)];
考虑热平衡,K*A*(t1-t2)/ln[(t1-T)/(t2-T)]=c*qv*r*(t1-t2);
解算出t2=t1*exp[(-K*A)/(c*qv*r)]+T*{1-exp[(-K*A)/(c*qv*r)]}
则,t1-t2={1-exp[(-K*A)/(c*qv*r)]}*(t1-T)
于是,有 c*qv*r*{1-exp[(-K*A)/(c*qv*r)]}*(t1-T)= C*M*dT/dt
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传热系数
跟qv相关,
传热系数K=0.023*lambda/De*Re^0.8*Pr^0.33,
雷诺数Re=r*De*v/mu,
流速v=qv/S,
Pr=c*mu/lamba;
于是K=0.023*lambda/De*(r*De*qv/S/mu)^0.8*(c*mu/lamba)^0.33
粗暴点,考虑K=k1*qv^0.8,其它统一到k1,按常系数考虑。
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简化的方程,c*qv*r*{1-exp[(-k1*A)/(c*r*qv^0.2)]}*(t1-T)= C*M*dT/dt。
然后是应用拉普拉斯微分性质,
s为拉普拉斯变量,
TT(s)为输出温度,
T(0)为阀开始动作时候热压板的温度,
C*M*TT(s)-C*M*T(0)=???
拉普拉斯把我忘了,到这里,好像很麻烦的样子,是要进行线性化?
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往下需要先解决几个问题,我就不会了。
1.需要阀门提供什么样的流量输出曲线?
稳态时候,可以计算额定流量;启动时按照材料温度上限,可以计算最大流量,最小流量(可调比)如何考虑?
然后按照额定流量,保证阀门压降比大于30%,计算Cv值?
2.M,A这些都按照工艺要求设计,热压的板子尺寸都有限制,估计不能更改。
怎么核算稳态误差,按照稳态工作点的导热油参数计算,入口温度t1变化算干扰?
3.调试时候,怎么试出来的参数?
先稳住t1,毕竟要烧炉子,然后找T(0)点,最后按照规律给阀的动作信号?
楼主别忘了998大侠说的工况是聚酰亚胺的固化。
聚合物单体分子的交联反应是放热反应。
信口开河的东西你也当真了。 好!先不扯别的,你这个态度就得赞扬,米卢说‘态度决定一切’,就出线世界杯了, 楼主厉害了 赞 彭以虎 发表于 2020-9-19 05:20
楼主别忘了998大侠说的工况是聚酰亚胺的固化。
聚合物单体分子的交联反应是放热反应。
信口开河的东西你也 ...
彭老,我很傻,很天真,容易相信人嘛。
我对聚酰亚胺固化,聚合物交联反应,完全不懂。
之前也说了,航材院的赵专家主持操办的这个事情。各种新材的生产工艺,或许需要摸索,或许所举例的设备就仅仅是试生产,或许偏差更高大点,比如1.5度也没问题,但是由于心里担忧,刻意拔高要求,这也是能理解的。
也许赵专家除了想用这台设备热压一种板材外,还想热压其它类型的板材,就是一机多用。在众多的工艺要求中,也许赵专家认为这个要求最难以实现,只要实现这一条,其它都不是问题,或者就是彼此都差不多,就把这条提出来了。
这些可能性都存在,除非赵专家亲自来解释,谁都不了解他具体如何想的,因此也没办法排除。
无论什么反应,要想反应发生,总要满足很多要求。冷态启动,把设备加热到200度,正负1度让反应发生,就这条要求,那必须实现。后面反应是放热也好,吸热也罢,温控,有热有冷,按需处理了。
表达的核心内容是,如此例,有的控制过程需要紧紧联系数学模型,才能完成调试任务。
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