Áramlástechnikai rendszerek Stacionárius csőhálózat számítási feladatok szeptember BME Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék

Átírás

1 Áramlástechnikai rendszerek Stacionárius csőhálózat számítási feladatok szeptember BME Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék

2 A hálózatszámítási feladat lépései: 1. A hálózat geometriájának és topológiájának definiálása a staci program számításaihoz a hálózatban lévő szivattyúk kihagyásával. 2. Egymás után több futtatás elvégzése az előre adott hálózati fogyasztások mellett, amelyben a 0 2 x Q névl tartományon 10 különböző betáplálást (negatív fogyasztásként) alkalmazunk a két szivattyú helyén (egyenként tehát 0 Q névl tartományt állítunk be a szivattyú helyére). 3. A 10 futtatás eredményéből a hidraulikai rendszer adott fogyasztások mellett, a szivattyúk helyén lévő pontokban felrajzolható- jelleggörbéjének megrajzolása. 4. Q névl térfogatáramhoz szivattyú választása, a szivattyúk rendszerbe illesztése. 5. A rendszer újrafuttatása az előre adott fogyasztásokkal, ill. 10%-os (éjszakainak megfelelő), és 190 %-os (csúcsidőnek megfelelő) fogyasztásokkal. 1. ábra: napi vízfogyasztás diagram 0:00-6:00 6:00-8:00 8:00-18:00 18:00-21:00 21:00-22:00 22:00-24:00 10% Q névl 190% Q névl 100% Q névl 190% Q névl 100% Q névl 10% Q névl 6. A szükséges medence alapterületek kiszámolása, hogy a rendszerben lévő összes medence vízszintje a fent adott napi fogyasztás lefutás mellett a 2-4 méteres magassághatárok között maradjon. 7. Az elvégzett feladatról dokumentáció írása, a fenti pontokban meghatározott feladatok megoldásainak részleteivel, ehhez egy a szerveren elérhető.spr kiterjesztésű staci projekt fájl mellékelése. 1

3 A staci program használatáról A program indítása: A oldalon Staci program indítása hálózatos módban ra kattintva, majd a Java alkalmazást megnyitva indul a hálózatszámítási program. A feltételeket elfogadva lehet indítani a programot. A belépéshez szükséges felhasználónevet és jelszót ben, minden csoport egyénileg kapja meg. Új projekt A programmal új projektet lehet létrehozni, vagy a felhasználó által már mentett projektek közül meg lehet nyitni egyet. (Figyelem: minden csoport csak a saját felhasználónév alatt mentett projekteket látja. A projekteket kérjük, csoport_sorszám_verziószám.spr pl.: csoport_1_ver2.spr formában menteni, a feladat végén az utolsó, végleges verzió számát a dokumentációban közölni!) Elemek A hidraulikai modell létrehozása az elemek beillesztését, elemek összekapcsolását és az elemek tulajdonságainak megadását is magában foglalja. Új elem beillesztésével létrehozhatunk egy új csövet, aknát, medencét, szivattyút stb. Ezek automatikusan megfelelő számú csomóponttal (a kezdeti és végpontokon) jönnek létre. Az elemek összekapcsolása úgy történik, hogy a csomópontra kattintva az piros négyzetté változik. Ilyen állapotában a Ctrl billentyű lenyomásával egyetemben kell az adott csomópontot a másik, ezzel összekapcsolandó csomóponthoz húzni. A két elem csak akkor kapcsolódik össze, ha az Összeköti az elemeket? kérdésre Igen válasszal felelünk. (lásd lenti ábra) (Figyelem: az egyszerűen egymás fölé húzott csomópontok bár úgy látszódnak, de a rendszerben nincsenek automatikusan összekötve!!!) 2

4 A létrehozott ágelemek és csomópontok tulajdonságait is definiálni kell. Egy adott elemre jobb gombbal kattintva tölthetjük ki az elem adatait. Az ágelemek és csomópontok belső azonosítóját nem változtathatjuk meg, de a megnevezésükben utalhatunk a mi modellünkben használt névre. Ezen kívül itt kell meganunk a szükséges értékeket, úgy mint átmérő, hossz, érdesség (ide negatív λ-t írjunk!) csövek esetében, fenékszint és vízfedettség medence esetében, jelleggörbe szivattyú esetén stb. Az ágelemek mellett a csomópontok megnevezését, magasságát és a csomópontba definiált fogyasztást is meg kell adnunk. (Figyelem: a modell rajza szerint följebb ill. lejjebb rakott elemek csak a topológiáját mutatják, a valós tengerszint feletti magasságokat nem, azt a csomóponti magasságok megadásával kell definiálni!) A létrehozott változtatások mentése szükséges a számítások elvégzéséhez! (Megjegyzendő: amennyiben valamelyik elem adatainak megadása nem történik meg, attól a hidraulikai számítás lefut, ad eredményt, hiszen a program a default beállított értékekkel számol. 3

5 Ezek a legtöbb esetben eltérnek az általunk adott paraméterektől, tehát nem a várt eredményt kapjuk!) Hidraulikai számítások A számítások/ Hidraulika számítása gomb megnyomásával az adott paraméterekkel definált hidraulikai modellen stacionárius számítást végez a program. Ez pár másodpercet vesz igénybe, a számítás végén visszajelzést kapunk. A programmal szorzatszámítás is végezhető, a feladat kidolgozásának végén pl. ezzel ellenőrizhetjük a kiválasztott alapterületű medencék esetén a kiszámolt medenceszintek jóságát. Eredmények A számítás elvégzése után lehetőség van Grafikus megjelenítésre, ahol grafikus formában ellenőrizhetjük a futattás során kapott nyomás, sebesség stb. értékeket. A Számítások menüpont alatt megkaphatjuk az összes csomópont, vagy az összes ágelem adatát, ezt a listát akér vágólapra tudjuk helyezni, majd excelbe tudjuk illeszteni, ami pl. kényelmesebbé teszik a jelleggörbék megrajzolását. Ezeket persze vissza is tudjuk tölteni a programba. Ezen kívül lehetőség van az adatok exportálására is. Az exportált fájl.xml fájlként saját gépre menthető, innen a programba visszaolvasható. (Figyelem: mindenképpen a szerveren legyen a végleges, aktuális projekt verzió! Saját gépre mentést esetleg hibakeresésre érdemes használni.) 4

6 A hálózat ágelemeinek adatai Név D [m] [-] L [m] a*1 1 0,25 0, a*2 0,25 0, a*3 0,25 0, a*4 0,25 0, a*5 0,25 0, aa5 0,35 0, a*6 0,25 0, a*7 0,25 0, a*8 0,25 0, aa8 0,40 0, a*9 0,25 0, a0 0,35 0, b1 0,20 0, b2 0,20 0, b3 0,20 0, b4 0,20 0, b5 0,20 0, b6 0,20 0, b7 0,20 0, b8 0,20 0, b9 0,20 0, c1 0,15 0, c2 0,15 0, c3 0,15 0, c4 0,15 0, c5 0,15 0, c6 0,15 0, c7 0,15 0, c8 0,15 0, c9 0,15 0, d1 0,10 0, d2 0,10 0, d3 0,10 0, d4 0,10 0, d5 0,10 0, d6 0,10 0, d7 0,10 0, d8 0,10 0, d9 0,10 0, a*1: minden 1 -re végződő cső adata, vagyis a01, a11, a21, a31,, a91 is ilyen paraméterű; a többi csillaggal jelölt ágelem esetén értelemszerűen ugyanígy van 2 a csősúrlódási tényező értékeit a csövek érdesség adatánál kell megadni, negatív előjellel. Amennyiben így teszünk, a mezőbe adott értéket nem érdességnek, hanem csősúrlódásnak tekinti. 5

7 A11 p4 d4 p7 me1 p1 p2 aa5 p6 c3 b2 p3 b3 b6 b4 c4 p8 b5 p5 b7 b8 b9 p9 mv3 p p p p p p p p p me mv A12 p4 d4 p7 me1 p1 p2 aa5 p6 c3 b2 p3 b3 b6 b4 c4 p8 b5 p5 b7 b8 b9 p9 mv3 p p p p p p p p p me mv

8 A13 p4 d4 p7 me1 p1 p2 aa5 p6 c3 b2 p3 b3 b6 b4 c4 p8 b5 p5 b7 b8 b9 p9 mv3 p p p p p p p p p me mv A21 p4 d4 p7 me1 p1 me2 p10 p2 aa5 p6 c3 b2 p3 b3 b6 b4 c4 p8 b5 p5 b7 b8 b9 p9 mv3 p p p p p p p p p p me me mv

9 A22 p4 d4 p7 me1 p1 me2 p10 p2 aa5 p6 c3 b2 p3 b3 b6 b4 c4 p8 b5 p5 b7 b8 b9 p9 mv3 p p p p p p p p p p me me mv A23 p4 d4 p7 me1 p1 me2 p10 p2 aa5 p6 c3 b2 p3 b3 b6 b4 c4 p8 b5 p5 b7 b8 b9 p9 mv3 p p p p p p p p p p me me mv

10 B11 me1 r1 r2 r5 c6 r6 Szv1 b3 r2a b4 c5 c7 b6 mv2 b5 r4 r8 r3 c4 b7 c8 r7 r r r r r2a r r r r me mv B12 me1 r1 r2 r5 c6 r6 Szv1 b3 r2a b4 c5 c7 b6 mv2 b5 r4 r8 r3 c4 b7 c8 r7 r r r r r2a r r r r me mv

11 B13 me1 r1 r2 r5 c6 r6 Szv1 b3 r2a b4 c5 c7 b6 mv2 b5 r4 r8 r3 c4 b7 c8 r7 r r r r r2a r r r r me mv B21 me2 r1 r2 r5 c6 r6 Szv2 b3 r2a b4 c5 c7 b6 mv2 b5 r4 r8 r3 c4 me1 r10 r9 b2 c8 r7 b7 Szv1 r r r r r2a r r r r r r me me mv

12 B22 me2 r1 r2 r5 c6 r6 Szv2 b3 r2a b4 c5 c7 b6 mv2 b5 r4 r8 r3 c4 me1 r10 r9 b2 c8 r7 b7 Szv1 r r r r r2a r r r r r r me me mv B23 me2 r1 r2 r5 c6 r6 Szv2 b3 r2a b4 c5 c7 b6 mv2 b5 r4 r8 r3 c4 me1 r10 r9 b2 c8 r7 b7 Szv1 r r r r r2a r r r r r r me me mv

13 C21 me2 r1 r2 r5 c6 r6 Szv2 b3 r2a b4 c5 c7 b6 mv2 b5 r4 r8 r3 c4 me1 r10 r9 b2 c8 r7 b7 Szv1 r r r r r2a r r r r r r me me mv C22 me2 r1 r2 r5 c6 r6 Szv2 b3 r2a b4 c5 c7 b6 mv2 b5 r4 r8 r3 c4 me1 r10 r9 b2 c8 r7 b7 Szv1 r r r r r2a r r r r r r me me mv

14 C23 me2 r1 r2 r5 c6 r6 Szv2 b3 r2a b4 c5 c7 b6 mv2 b5 r4 r8 r3 c4 me1 r10 r9 b2 c8 r7 b7 Szv1 r r r r r2a r r r r r r me me mv D11 T T T T T T T T T T T T T me mv

15 D12 T T T T T T T T T T T T T me mv D13 T T T T T T T T T T T T T me mv

16 D21 T T T T T T T T T T T T T T me me1a mv D22 T T T T T T T T T T T T T T me me1a mv

17 D23 T T T T T T T T T T T T T T me me1a mv E11 q q q q q q q q q me mv

18 E12 q q q q q q q q q me mv E13 q q q q q q q q q me mv

19 E21 q q q q q q q q q q me me mv E22 q q q q q q q q q q me me mv

20 E23 q q q q q q q q q q me me mv F11 r r r r r r r r r me mv

21 F12 d3 r r r r r r r r r me mv F13 c6 r r r r r r r r r me mv

22 F21 r r r r r r r r r me me mv F22 r r r r r r r r r r me me mv

23 F23 r r r r r r r r r r me me mv G11 s s s s s s s s s s s s me mv

24 G12 s s s s s s s s s s s s me mv G13 s s s s s s s s s s s s me mv

25 G21 s s s s s s s s s s s s s s me me mv G22 s s s s s s s s s s s s s s me me mv