Выбор параметра оптимизации

Анализ исходных данных

И обработки результатов

Пример выполнения планирования

В форме прямоугольного параллелепипеда

При определении коэффициента теплоотдачи a в качестве определяющего размера следует принимать размер а.

теплотехнического эксперимента

Целью теплотехнического эксперимента является установление влияния частоты вращения привода вентилятора, габаритных размеров заготовки определенной формы и ее начальной температуры на время остывания до заданной температуры.

При обработке результатов эксперимента планируется получить уравнение, связывающее все перечисленные параметры и оценить погрешность аппроксимации, то есть решить интерполяционную задачу планирования эксперимента.

Исходными данными для теплотехнического эксперимента являются форма, материал и площадь заготовки, начальная и конечные температуры, тип вентилятора и его аэродинамическая характеристика, параметры воздуховода и поперечного сечения комнаты, в которой происходит охлаждение.

Заготовка выполнена в форме цельного цилиндра с соотношением диаметра и длины l _Ц = 5× d. Площадь наружной поверхности заготовки меняется в пределах F _З = 0,2 ¸ 1,1 м². Материал заготовки – сталь. Плотность материала заготовки составляет r_СТ = 7800 кг/м³, а теплоемкость - с _СТ = 465 Дж/кг×К.

Начальная температура заготовки в соответствии с режимом термической обработки находится в пределах t₀ = 250 ¸ 600 ⁰С. Охлаждение происходит за счет подачи воздуха температурой t_f = 15 ⁰С.

Для создания равномерного потока воздуха с температурой t _В = 15 ⁰С вокруг заготовки используется центробежный вентилятор типа ВО 14-320 № 5 с приводом от электрического двигателя мощность N = 1 кВт с бесступенчатым регулированием частоты вращения вала в пределах n = 1000 ¸ 1800 об/мин.

Аэродинамическая характеристика центробежного вентилятора типа ВО 14-320 № 5 приведена на рис. 6.

Воздуховод выполнен в виде трубы прямоугольного сечения с отношением сторон а = 0,5 м ´ b = 1 м и длиной прямолинейных участков l = 11 м, коэффициент потерь давления в местных сопротивлениях воздуховода x_М = 15.

Заготовка находится в комнате высотой b _К = 2,5 м и шириной а _К = 4 м.

Параметр оптимизации должен отвечать следующим требованиям:

1. Он должен быть количественным, то есть за­даваться числом. Мы должны уметь его измерять при любой воз­можной комбинации выбранных уровней факторов. Множество значений, которые может принимать параметр оптимизации, будем называть областью его определения. Области определения могут быть непрерывными и дискретными, ограниченными и неограниченными.

2. Параметр оптимизации должен быть однозначным в статистическом смысле. Заданному набору значений факторов должно соответствовать одно с точностью до ошибки эксперимента значение параметра оптимизации.

3. Параметр оптимизации должен обладать универсальностью или полнотой, то естьвсесторонне характеризовать объект исследования.

4. Параметр оптимизации должен иметь физический смысл, быть простым и легко вычисляемым.

В нашем случае параметром оптимизации является время остывания заготовки до температуры t_f = 15 ⁰С.

Время остывания заготовки является количественным параметром и измеряется в секундах или часах.

Дата добавления: 2015-05-26