1 ВЕКТОРНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭГУ С МЖС

Задачей дипломного проектирования является проведение векторно-энергетического метода анализа электрогидравлического усилителя с магнитножидкостным сенсором (ЭГУ с МЖС).

У

Сторонний сигнал

силитель – элемент автоматики, предназначенный для усиления (по амплитуде, мощности) слабого сигнала за счет энергии внешнего (стороннего) источника. Усилитель представлен на рисунке 1.

X_вх(t)

Y_вых(t)

Усилитель

Рисунок 1 - Усилитель

Коэффициент усиления его 1, всегда больше единицы. В таком виде, когда отражены информационные сигналы входа Х_вх , выхода Y_вых и стороннего источника усилитель становится неким черным ящиком. На входе Х_вх=2мВт, на выходе Y_вых=2 Вт, вот вам и К=1000. Но часто автоматчики или забывают подрисовать стрелку со сторонним источником энергии, или просто перестают понимать к чему она нужна, если нигде в расчетах основного показателя К она не учитывается. Однако, сторонний источник имеет очень важную роль. В одних случаях он вносит помехи в систему, являясь паразитом, в других напротив действие его благоприятно./1/

Рассмотрим систему, состоящую из канала, по которому движется силовой поток энергоносителя и бокового канала. При отсосе потока через боковой канал, заделанный заподлицо в стенку под углом, большим 90градусов и наличии внешнего (по отношению к боковому каналу) потока последним создается дополнительный наддув. Появляются дополнительные силы, внешние по отношению к данному потоку и в результате поток в боковом канале приобретает дополнительную энергию, превосходящую при некоторых значениях энергию, затрачиваемую на механическую работу сил сопротивления канала.

Происходит прирост энергии, а не потеря ее. Налицо усилительный эффект. Подобных примеров можно привести множество и на основании их получаем следующие выводы по усилителям:

• налицо взаимодействие двух потоков энергии – силового и управляющего, гораздо менее мощного;

• важно направление взаимодействия управляющего и силового потоков энергии, которое определяет степень усиления, то есть усилительный эффект;

• важно также и несовершенство структуры силового потока энергии, когда имеются «уязвимые» места и где возможно применение слабых по мощности управляющих воздействий для появления реакции мощного силового потока.

Вообще же практически любой живой объект является распределенной системой, состоящей из сосредоточенных источников энергии. Отсюда и следует энергетика взаимодействия, приводящая в силу несовершенства структуры к появлению усилительных эффектов. Это еще с большей уверенностью можно отнести и к техническим системам, примитивизм которых перед живыми объектами не выдерживает ни какой критики.

В электрогидравлическом усилителе мощности с магнитножидкостным сенсором для регулирования сечения проточной части на катушку подается соответствующее напряжение, при этом создается магнитное поле. За счет приложения внешнего воздействия (магнитного поля) изменяются размеры магнитно-жидкостного сенсора, соответственно изменяется сечение проточной части, а следовательно и расход жидкости, проходящей через проточную часть усилителя. С помощью внешнего управляющего воздействующего сигнала мы регулируем и управляем потоком жидкости. При определенном значении управляющего воздействия можно добиться наибольшего влияния на возможность регулирования, которая зависит от многих факторов: режима течения жидкости, шероховатости стенок канала, скорости движения жидкости, формы сечения проточной части канала и так далее. Варьируя значениями этих факторов мы можем найти наиболее энергооптимальный режим эксплуатации каналов, трубопроводов и прочих гидравлических систем, а отыскание путей изменения характера и направляемости потоков энергии в процессе управления с целью уменьшения суммарных энергозатрат является поставленной целью переориентации процесса управления.

---

В работе проводится векторно-энергетический метод анализа взаимодействия управляющих и силовых потоков энергетических полей Умова-Пойнтинга. При этом учитываются следующие параметры:

• рабочая среда – масло индустриальное «20»;

• режим течения жидкости – ламинарный;

• сечения проточных частей – круглое, кольцевое, треугольное, квадратное;

• стенки труб – гладкие;

• средняя скорость силового потока - = 1; 5; 7; 10 м/с;

• площадь сечения – S = 5*10^-5; 2*10^-4; 4,5*10^-4 м².

Требуется:

• определить потоки векторов Умова-Пойнтинга в каждой точки профиля распределения скоростей;

• рассчитать энергетические реакции управляющего процесса, из которых выбрать необходимые, в соответствии с требованиями критериальной оптимизации, с целью формирования в последующем энергетически неизбыточных управляющих векторов;

• найти энергетически неизбыточную область для управления;

• исследовать влияние на векторно-энергетическую избыточность изменений скорости потока и размеров проточной части каналов;

• дать рекомендации по критериальной оптимизации с целью переориентации процесса управления потоком энергоносителя.

---

Смотрите также файлы

• Курсач.doc

• VOLGA Я.doc

• НОМЕР Д.doc

• Листинг.doc

• Расчет ВВУ.doc