Порядок выполнения работы. 1. Снять размеры элементов секции охладителя и определить площадь поверхности охлаждения F, м2 по формуле

Перед началом опытов:

1. Снять размеры элементов секции охладителя и определить площадь поверхности охлаждения F, м2 по формуле:

F = 1,2 L . H . Z;

где L - длина пластины охладителя, L = 0,6 м;

Н - ширина пластины охладителя, Н = 0,07 м;

Z - число пластин в охладителе, Z = 41.

F = 1,2. 0.6 . 0.07. 41=2.07м2

2. Экспериментально-теоретическое определение среднего коэффициента теплопередачи на каждом режиме производится в таком порядке.

В период охлаждения фиксируются показания термометров, установленных на прямом и обратном водопроводах секции в молокоприемнике и молокосборнике, а также в начале и конце линии охлаждающей воды.

2.1. Подача установки, кг/ч:

где Mi - количество охлажденного молока за время опыта;

t - продолжительность опыта, с.

Таблица 2 - Результаты опытов

№№ строки Время опыта, с М1 В1 tначм, tконм, tначв, tконв,
плана В М кг кг оС оС оС оС
                 
             
             
             
             
             

2.2 Расход воды водяной секцией, кг/ч:

где Bi - количество воды за время t опыта, кг.

2.3. Логарифмическая разность температур

где Dtн - разность температуры между начальной температурой молока и конечной температурой воды;

Dtк - разность температур между конечной температурой молока и начальной температурой воды.

2.4. Средний коэффициент теплопередачи, кВт/(м2 с):

где М - массовый расход молока, кг/с;

с - теплоемкость молока, С= 3,9356 кДж/(кг с).

Поскольку в опытах вместо молока используется вода, то принято

С= 4,19 кДж (кг с)

Данные расчета сводим в таблицу.

Таблица 3-Расчетные данные

М В Dtк К
      7,29 1,02
      10,89 0,26
      7,29 1,07
      8,26 0,87

Таблица 1 - Матрица планирования и результаты расчетов

  Факторы Экспериментальная оценка критерия оптимизации
Обозначения Пода-ча воды В, кг/с Подача молока М, кг/с
  Х1 Х2    
Верхний уровень +1 0,53 0,2    
Нижний уровень -1 0,22 0,09    
План опытов: 1 + - + - + - - + 1,02 0.8
0,26  
1,07 1.5
0,87 1.7
Оценки коэффициентов регрессии во в1 в2 в12  
  0.798 0.267 0.137 -0.139  
               

3. Провести анализ модели (1) графоаналитическим методом.

Для чего необходимо построить двумерные сечения:

3.1. Задаваясь значениями Х12) равными -1; -0,5; 0; 0,5; 1.

В координатах Х1 Х2 по полученным точкам построить пять линий равного выхода (рисунок 1).

Рисунок1 - Двумерное сечение поверхности отклика

Анализируя линии равного выхода, определить оптимальные значения: факторов Х1 опт. и Х2 опт.. Оптимальные значения факторов подставить в (1) и найти значение У опт. сравнить его величину с лучшими точками по данным эксперимента и сделать вывод о степени увеличения критерия оптимизации в оптимальной точке.

У=0.798+0.267*0.5+0.137*0.6-0.139*0.5*0.6=0.972.

3.2. Оптимальные значения Х1 опт. =0.5 и Х2 опт. =0.6 раскодировать, то есть сделать их именованными по формуле:

Х1=0.5*0.155=0.0775кг/с.

Х2=0.6*0.055=0.033кг/с.

где Х - именованное значение i-го фактора, кг/с;

Хi - нормированное значение i-го фактора (безразмерная величина);

Еi - шаг варьирования фактора, кг/с:

где - именованное значение фактора на верхнем уровне (+1);

- именованное значение фактора на нижнем уровне (-1).

Например, уровни подачи воды были = 0,53 кг/с; = 0,22 кг/с.

Отсюда шаг

Вывод: Оптимальные значения Х1=0.0775кг/с, Х2=0.033кг/с, У=0.972


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: