Анализ с помощью точек в окрестности

 

Данная типовая задача является продолжением примера расчета С.3. Она демонстрирует пример анализа с помощью точек в окрестности. Представьте, что для компрессора из примера С.3 появились данные по второй точке замера. Указанные данные приведены в верхней части второго столбца Табл. С.4.1. Для указанного массива данных выполнялась та же процедура расчета, что и для примера расчета С.3. Результаты сведены в нижней части столбца 2.

Расчетные величины КПД и коэффициентов работы нанесены на график в виде функций от коэффициента расхода (см. Рис. С.4.1). Целевое значение коэффициента расхода при заданных условиях равняется 3000 куб.футов/мин, или

 

 

Полученное значение располагается посередине отрезка между точками замера, приведенными на Рис. С.4.1. Данные точки являются истинными точками окрестности, поскольку они укладываются в граничные значения +/- 4 процента от целевого значения коэффициента расхода (см. Табл. 3.2). В ситуации отсутствия данных по дополнительным точкам замера, величины безразмерных коэффициентов для целевого значения коэффициента расхода определены с помощью линейной интерполяции. В результате линейной интерполяции получаем:

 

 

Данные величины используются для определения рабочих характеристик компрессора в размерных величинах как изложено ниже:

Расход: 3000 куб.футов/мин (как было указано в начале примера)

Давление на выходе:

 

 

 

ТАБЛИЦА С.4.1

 

Параметр	Единицы измерения	1-ая точка замера	2-ая точка замера
N	об/мин	12690.	12690.
wi	фунтов массы/сек	2.9595	3.0799
pi	фунтов/кв.дюйм (абсол. давления)	14.7	14.7
Ti	°R	520.	520.
RHi	%	50.	50.
pd	фунтов/кв.дюйм (абсол. давления)	50.4	49.4
Td	°R	832.	828.
Qm	Л.с.	20.	20.
Psh	Л.с.	339.	330.39
Qr	БТЕ/час	5574.5	5495.
R	футов-фунтов силы/фунтов массы · °R	53.53	53.53
k		1.396	1.396

 

 

Сводная таблица результатов расчета

 

1-ая точка замера	2-ая точка замера
Условия проведения испытаний	Заданные эксплуатационные условия	Условия проведения испытаний	Заданные эксплуатационные условия

 

где

 

 

и,

 

 

 

 

РИСУНОК С.4.1

 

Требуемая мощность:

Метод теплового баланса:

 

 

где

 

 

 

 

Метод прямого замера мощности на валу:

 

 

Необходимо обратить внимание на тот факт, что метод прямого замера мощности на валу и метод теплового баланса дают разный результат расчетов в противоположность Примеру Расчета С.3. Причиной этого выступают противоречивые измерения, выполненные для второй точки замера, результатом которых стало наличие двух различных значений интегрального коэффициента затраченной работы. Одно из значений определенно располагается в области ошибок, что свидетельствует об ошибке измерения. При наличии согласия сторон, принимающих участие в проведении испытаний, могут быть следующие варианты развития событий:

(a) проведение повторного испытания в целях устранения ошибочного значения;

(b) ошибочное значение оставляют без внимания в том случае, если разница в результатах считается пренебрежимо малой;

(с) предполагается, что одно или другое измерение является верным, оставшееся игнорируется;

(d) выполняется сравнение с прочими значениями точек замера при условии наличия таковых.

В этом случае величина ошибки оказалась достаточно значительной. Принимая во внимание тот факт, что в данном примере имеются данные только по двум точкам, было бы благоразумно провести повторное испытание. Поскольку с точки зрения методов расчета нарекания к значению первой точки отсутствуют, сомнения вызывает значение второй точки.

Далее, учитывая, что величина мощности на валу при проведении испытаний меньше для второй точки, несмотря на больший массовый расход, именно измерение мощности на валу вызывает подозрения.

Делается предположение о том, что дальнейшее исследование проблемы приведет к признанию непригодным замера мощности на валу для второй точки замера. Финальные результаты по точкам замера в окрестности могут быть сведены к следующему виду:

 

 

		Заданные
			Расчетные
		Метан		Метан

 

 

Сравнение заданных и фактических результатов указывает на то, что компрессор не соответствует требованию в части выполнения задачи по достижению проектного давления при проектной величине расхода. Выводы и дальнейшие действия сторон, участвующих в проведении испытаний, в такой ситуации находятся за рамками рассмотрения настоящей Методики, точно также как если бы фактические параметры компрессора превысили бы расчетные. Тем не менее, обычной реакцией со стороны производителей вместо приемки по результатам испытаний является внесение изменений в конструкцию или корректировка величины оборотов. В случае внесения изменений в конструкцию, испытание должно быть проведено повторно. Для небольших корректировок величины оборотов результаты проведения испытаний могут считаться верными. Это определяется путем преобразования результатов испытаний к новым заданным условиям и проверки того, что предельные значения при отклонении между условиями проведения испытаний и заданными условиями не превышены.

 

 

 

ПРИМЕР РАСЧЕТА C.5