KULETANK



Beskrivelse av systemet som simuleres

I denne laben simuleres responsen i nivået i en kuleformet tank med inn- og utløp, se simulatorens frontpanel. Brukeren kan justere innstrømningen og utstrømningen.

Massebalansen for væsken i tanken gir

A(h)*dh/dt = qi - qu

der A er tverrsnittsarealet ved væskehøyde h, qi er (volum)innstrømningen og qu er (volum)utstrømningen. Laplacetransformasjon av denne differensiallikningen gir følgende modell:

h(s) = H1(s)qi(s) + H2(s)qu(s)

der

H1(s) = 1/(As)

og

H2(s) = -1/(As)


Mål

Målet med simulatoren er å observere det varierende tverrsnittsarealets betydning for nivåets tidsrespons.


Motivasjon

Tanker med kuleform eller en annen form (som ikke har rette vegger) har et tverrsnittsareal som varierer med væskenivået. Denne variasjonen medfører at tanken har varierende dynamiske egenskaper. (Dette kan ha konsekvenser for nivåregulering av tanken.)


Oppgaver

  1. (Teori.) Påvis at både forsterkningen i transferfunksjonen fra qi til h og forsterkningen i transferfunksjonen fra qu til h er omvendt proporsjonale med tverrsnittsarealet A. Er disse forsterkningene relativt store eller små ved høyt (og lavt) nivå?
  2. Verifiser resultatene fra deloppgave 1 gjennom simuleringer.

[KYBSIM] [TechTeach]


Oppdatert 15.8.04. Utviklet av Finn Haugen. E-postadresse: finn@techteach.no.