Алгоритм компенсации небаланса массы в контуре
Описание
Дисбаланс массы возникает по следующим причинам:
- дискретизации по пространству;
- неточности вычисления производных от свойств теплоносителя;
- применения несжимаемой или сжимаемой только в узлах модели.
Анализ и учет дисбаланса массы при выборе шага интегрирования приводит к неоправданным
вычислительным затратам (уменьшение шага интегрирования), а также, в ряде случаев, к
неустойчивости численной схемы.
В итоге был разработан алгоритм интегральной компенсации небаланса массы для каждой
расчетной ячейки контура. Суть алгоритма в следующем:
- В уравнения сохранения массы и энергии для ячейки вводится фиктивный расход подпитки
Gimb, значение которого является выходом И-регулятора:
- Значение фиктивного расхода подпитки вычисляется следующим образом:где:
Kimb - коэффициент усиления регулятора
[1/c2];
Mf2 - фильтрованное значение
массы теплоносителя в ячейке, рассчитанное из уравнения
состояния;
M1 - масса теплоносителя в ячейке, рассчитанная
из уравнения сохранения массы:
Коэффициент усиления регулятора
Kimb является общим для всех ячеек контура и задается в
Параметры расчета → Тонкие настройки. По умолчанию
Kimb = 0, что автоматически отключает механизм компенсации
небаланса массы в контуре. Рекомендуемое значение Kimb –
[0.01…0.05].
Если в ходе расчета задать любое отрицательное значение
Kimb, то произойдет балансировка массы теплоносителя во всех
ячейках: