Бюджет:
100 руб
Решить тепловую задачу. Имеется металлическая опалубка для ЖБИ. Характеристики опалубки: Сталь 8мм. Прямоугольник. Длина 3200мм, ширина 500мм, высота 1200мм. Имеет стальное дно, представляя собой, по сути, короб в который заливается бетон.
Характеристики ЖБИ: взять значения из таблиц по железобетону. Железобетон заполняет всю емкость опалубки.
Опалубка и железобетон разогреваются электронагревателями. Таких нагревателей 24 шт. с правого борта и 24 шт. с левого борта.
6 штук по горизонтали и 4 штуки по вертикали. Каждый нагреватель способен выдавать мощность не более 110Вт.
Все это накрывается чехлом из утеплителя(Пенотерм). Нагреватели образуют восемь линий, на каждой из таких линий расположен датчик подключенный к контроллеру, если температура на линий превысила заданную то линия выключается. Одна линия это 6 нагревателей по горизонтали.
Температура на улице -30
Требуемая температура бетона +70
Начальная температура бетона +20
1. Сколько нужно мощности, чтобы нагреть бетон до 70C и поддерживать эту температуру 20 ч. Учитываю внутренние реакции в бетоне.
2. Каковы потери мощности в окружающую среду, при нормальном ветре.
3. Изобразить график нагрева за сколько будет достигнута температура( Нагрев не больше 5C в час), поддержание температуры и плавное остывание в течении 12 часов.
4. Вычислить способ регулирования 8 каналов обогрева при котором будет наилучшим образом осуществляться процесс нагрева, поддержания температуры и охлаждения. Вывести графики по регулированию. Построить модель в САПР (например solidworks) и сымитировать термический процесс. Описать алгоритм происходящих процессов.
Т.е нам надо добиться такого результата, чтобы созданная виртуальная модель выполняла условие- Бетон набирает прочность за кротчайший промежуток времени, а на работу обогрева затрачивается минимальное кол-во энергии.
Все результаты и действия требуется описывать, вывести формулы, для того чтобы данный способ регулирования можно было воспроизвести по описанию. К примеру температура окружающей среды уменьшилась( параметр изменился) как изменятся другие параметры для сохранения оптимального режима работы т.е минимального времени набора прочности и минимальных затрат электроэнергии. Другими словами нам нужно сохранять минимальными значения- скорость набора прочности бетона и затраты электроэнергии. В то время как другие параметры( температура окружающей среды, масса бетона, толщина металла опалубки, количество датчиков, количество нагревательных элементов, тип металла опалубки,направление ветра и прочие, и чем больше тем лучше) изменяются. И из этого следует что основной задачей является как раз описать такую оптимальную систему и предложить универсальные способы расчета.
Иными словами все действия описывать и комментировать, делать скриншоты, так сказать создавая попутно пособие для таких расчетов.