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时间:2020-10-04
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1、CAPD基础第三讲SimulationDesignforFluidTransportation流体输送单元的仿真设计(一)流体输送模型的分类泵Pump压缩机Compr多级压缩机MCompr阀门Valve管道Pipe管线Pipeline在ASPENPlus中流体输送单元归属压力改变器(PressureChangers)类别,共六种模型:流体输送模型的分类(2)Pump泵模型1、泵(Pump)2、水轮机(HydraulicTurbine)Pump模型用于模拟泵和水轮机两种单元设备Pump泵模型(2)Pump——连接Pump模型的连接图如下:Pump——模型参
2、数Pump模型有五种工作方式:指定模型参数计算结果参数排出压力所需(产)功率压力增量所需(产)功率压力比率所需(产)功率所需(产)功率排出压力特性曲线所需(产)功率Pump——模型参数(2)最简单的用法是指定出口压力(Dischargepressure),并给定泵的水力学效率(PumpEfficiency)和驱动机效率(DriverEfficiency),计算得到出口流体状态和所需的轴功率和驱动机电功率。Pump——模型参数(3)Pump——特性曲线标准的设计方法是使用泵特性曲线(Performancecurve)。特性曲线有三种输入方式:列表数据Tab
3、ularData多项式Polynomials用户子程序UserSubroutines列表数据是最常用的输入方式。Pump——特性曲线(2)Pump——特性曲线(3)首先选择特性曲线的单位:Pump——特性曲线(4)然后选择特性曲线的数目,有三个选项:1、操作转速下的单根曲线Singlecueveatoperatingspeed;2、参考转速下的单根曲线Singlecurveatreferencespeed;3、不同转速下的多条曲线Mutiplecurvesatdifferentspeeds.Pump——特性曲线(5)Pump——特性曲线(6)在Curve
4、Data表单中输入具体数据:1、特性曲线变量的单位Unitsofcurvevariables;2、每根曲线特性数据表如Headvs.flowtables;3、每根曲线的对应转速Curvespeeds;Pump——特性曲线(7)Pump——特性曲线(8)在Efficiencies表单输入效率数据:Pump——特性曲线(9)当泵的操作转速与特性曲线的转速不同时,还要输入操作转速数据:Pump——特性曲线(10)用多项式表示特性曲线:Pump—Q~NPSHR表设计泵的安装位置时,应核算“必需汽蚀余量”NPSHRNetPositiveSuctionHeadReq
5、uired其中:Hs为允许吸上真空度Pump—Q~NPSHR表(2)在NPSHR表单中输入NPSHR数据Pump——NPSHA根据安装和流动情况可以算出泵进口处的“有效汽蚀余量”NPSHANetPositiveSuctionHeadAvailable在实际使用条件下,选择的泵应该满足Pump——结果查看从数据浏览器的Pump对象下选择Results查看结果Pump—示例1一水泵将压强为1.5bar的水加压到6bar,水的温度为25C,流量为100m3/h。泵的效率为0.68,驱动电机的效率为0.95。求:泵提供给流体的功率、泵所需要的轴功率、以及电机消
6、耗的电功率各是多少?Pump—示例2一离心泵输送流量为100m3/hr的水,水的压强为1.5bar,温度为25C。泵的特性曲线如下:流量(m3/hr)70.090.0109.0120.0扬程(m)59.054.247.843.0效率(%)64.569.069.066.0求:泵的出口压力、提供给流体的功率、泵所需要的轴功率各是多少?Compr压缩机模型多变离心压缩机(PolytropicCentrifugalCompressor)多变正排量压缩机(PolytropicPositiveDisplacementCompressor)等熵压缩机(Isentro
7、picCompressor)等熵汽轮机(IsentropicTurbine)Compr模型用于模拟四种单元设备Compr压缩机模型(2)Compr——连接Compr模型的连接图如下:Compr——计算模型Compr模块提供八种计算模型:等熵模型Isentropic(Mollier-basedmethods)ASME等熵模型IsentropicusingASMEmethodGPSA等熵模型IsentropicusingGPSAmethodASME多变模型PolytropicusingASMEmethodGPSA多变模型PolytropicusingGPSA
8、method分片积分多变模型Polytropicusingpiecewisein
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