 |
|
Дослідження процесів нагріву та охолодження двигунів.
Лабораторна робота №3.
Мета роботи:Дослідження процесів нагріву двигуна при різних умовах охолодження з метою раціонального вибору потужності.
Хід роботи:
- Виконати попередні розрахунки для двигуна, що досліджується.
- Згідно варіанту і попередньої експериментальної умови розрахувати постійну часу нагрівання Tн.
Умова: обмотка двигуна під номінальним навантаженням і повною вентиляцією набирає перегрів в 20 
за час t
( t – згідно варіанту).
- Побудувати теплову модель в середовищі „Simulink”.
Примітка:з метою спрощення побудови моделі втратами енергії в перехідних процесах знехтувати. За умовою роботи двигуна вплив даних втрат на нагрів незначний.
- Настроїти параметри інтегрування на основі отриманого значення постійної часу нагрівання. За допомогою допоміжного елементу „Scope” перевірити обраний метод інтегрування. (Перевірити вертикальність фронтів спаду потужності нагрівання).
Рекомендовані настройки:
| SIMULATION PARAMETERS |
| Вкладка “Solver” Type (система вибору кроку інтегрування) – „Fixed- step” , метод інтегрування - „ode4 (Runge-kutta)” Start time 0 Stop timetц = 20*Tн, с Fixed step times (крок інтегрування) Тн/1000 Mode “Auto” |
| ‘SCOPE‘ PARAMETERS |
| Вкладка “General” Time range (діапазон часу) – tц = 20*Tн, с Tick labels “all”. Sampling(Вибірка (часу)) “Sampling time” = 0 Вкладка “History” Limit data point to lasttц = 20*Tн, с |
| PULSE GENERATOR |
| Pulse Type “Time based” Amplitude 1 Periodtц=20 TнPulse Width %(тривалість імпульсу) ПВ% = 30% Phase delay 0 |
- Промоделювати процес нагріву двигуна та охолодження за умовами :
a) Час циклу tц = 20 Tн; б) 
= 1; в)ПВ = 30%; г) температура навколишнього середовища tнс = 40 .
Отримати перехідні процеси нагріву та охолодження. Проаналізувати вплив умов охолодження на тривалість охолодження двигуна. Зробити висновки. Впевнитись в правильній побудові моделі.
- Знайти експериментальним шляхом допустиму тривалість включення двигуна за наступними умовами:
a) Час циклу tц = Tн; б) 
= 1,5; в) температура навколишнього середовища tнс = 40 
; г) двигун має самовентиляцію.
Примітка: Час циклу змінюється тільки в параметрах PULSE GENERATORPeriodtц=Tн.Результати занести до таблиці.
- Знайти шляхом експериментального моделювання допустиму тривалість включення двигуна, при умові коли температура навколишнього середовища tнс = -20
. Результати занести до таблиці. - Знайти шляхом експериментального моделювання максимальне перевантаження двигуна, при умові зменшення часу циклу в 5 разів і температурі навколишнього середовища tнс = -20 . Значення ПВ прийняти 10%. Перевірити отримане значення перевантаження за допустимою перевантажувальною здатністю двигуна. Заповнити таблицю результатів. Примітка: В 5 разів зменшити крок інтегрування . (SIMULATION PARAMETERS Fixed step times (крок інтегрування))
- Знайти шляхом експериментального моделювання допустиме навантаження для тривалого режиму роботи і температури навколишнього середовища 60 . Висловити пропозиції щодо вибору двигуна.
- Проаналізувати перехідні процеси та отримані результати. Зробити висновки.
| № | 
| tц, c | Tнс
| ПВ % | tр, c | tп, c | t min уст
| t max уст
| t max-
t min
|