Metode de studiere a fluxurilor de structură

Esența acestor metode este acela că se introduce fluxul de intrarea dispozitivului indicator, iar concentrația sa de evacuare este măsurată ca funcție de timp. Curba rezultată se numește răspunsul de ieșire al funcției de sistem la un debit tipic compoziție perturbație. Ca indicatori sunt coloranți utilizați în mod obișnuit, soluții de săruri și acizi, izotopi și altele. Materie.

Indicatorul trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

- comportarea particulelor indicatoare în aparatul trebuie să fie similar cu comportamentul de curgere a particulelor;

- indicatorul nu ar trebui să interacționeze cu mediul înconjurător;

- ar trebui să fie ușor de măsurat.

În funcție de metoda de furnizare a indicatorului sunt trei metode de bază studierea structurii fluxurilor: impuls; pas; ciclică.

În conformitate cu metoda de impuls la intrarea de curgere în unitatea, practic instantaneu, sub forma unei funcții delta, o anumită cantitate de indicator injectat. Apoi semnalul de perturbare și curba de răspuns va fi după cum urmează (Fig. 3.2).

Dacă notăm rata volumetrică de curgere prin, și funcția de răspuns pilot, care este o concentrație a indicatorului la debitul de evacuare din aparatul ca funcție de timp t peste Ce (t), atunci cantitatea de trasor care timpul de staționare în aparatul este schimbat de la t la t + dt. face

și raportul la cantitatea totală indicatorului dG G exprimă proporția indicatorului, care a fost eliberat din unitate pentru același timp:

Fig. 3.2. Curba de răspuns a impulsului

C este -curve normalizat.

Deoarece comportamentul indicatorului în comportamentul vehiculului este identic cu fluxul principal, expresiile (3.2) și (3.4) reprezintă o fracțiune a debitului, timpul de ședere care variază de la t la t + dt.

Una dintre caracteristicile principale ale curbei de distribuție este timpul mediu de staționare a debitului în aparat,

Având în vedere formulele (3.4) - (3.6) obținem

Cu ajutorul funcției de răspuns natural obținut în valorile coordonatelor Ce (t) - t nu este întotdeauna convenabil pentru calcule, cu toate acestea curba de răspuns determina, de obicei sub formă adimensională, și se numește C-curba.

Aici - timpul adimensional,

Astfel, C este o curbă caracteristică a elementelor de distribuție a fluxului de timpul șederii lor în aparat.

În conformitate cu o concentrație pas cu indicator la intrarea de curgere în unitatea schimba brusc de la zero la o anumită valoare (sau o anumită valoare la zero) și apoi lăsat neschimbat.

curba de răspuns în acest caz, are forma prezentată în Fig. 3.3.

Fig. 3.3. curba de răspuns la o perturbare pas

Dacă ne exprimăm această relație în coordonate adimensionale, acesta va fi numit F-curba, în cazul în care

În acest caz, proporția elementelor de curgere, timpul de staționare care variază de la qdo q + d q, fie

Geometric, timpul mediu de rezidență al fluxului corespunde zonei deasupra curbei F (t).

În metoda ciclică, concentrația indicatorului la intrarea de curgere în unitatea schimbă sinusoidal. Și în acest caz, funcția de răspuns este o sinusoidă, dar având o amplitudine diferită și deplasată în fază (fig. 3.4).

Cu metoda ciclică poate determina raportul flux backmixing. Organizarea indicatorul de alimentare în mod similar complicat, astfel încât această metodă este mai puțin frecvente.

Fig. 3.4. curba de răspuns în perturbarea ciclică

3.2. Principalele caracteristici ale funcției de distribuție
fluxul de timpul de staționare

Principalele caracteristici ale timpului de curgere de distribuție element al șederii lor în aparat sunt momentele de C-curba. În funcție de originea variabilei aleatoare distinge momentele inițiale și centrale.

Forma generală a momentelor inițiale