Dynamika výšky hladiny v kúželovej nádobe - matematický model



Pri tomto modely sa jedná o simulovaný model kuželovej nádoby s prítokom a volným odtokom. Prierez nádoby sa totiž so stúpajúcou hladinou v nádrži zväcšuje, s klesajúcou zmenšuje. Velkost prierezov a celkový charakter nádoby je závislý od volby uhla kuželovej nádoby. V našom prípade sa jedná o nádobu s uhlom 60°.

Ak do nádoby priteká ustálené prietocné množstvo Q, urcíme rovnicu zachovania hmoty v tvare:


Aktuálnu plochu prierezu v case urcíme nasledovne:

obr.2

podla obrázka 1.6 vyjadríme polomer r :


ak sme zvolili uhol kuželovej nádoby 60° po dosadení do dostávame:

Pricom rv je polomer výtokového otvoru. Po aplikácii týchto vztahov do rovnice zachovania hmoty v gulovej nádobe a úprave sme získali diferenciálnu rovnicu 1. rádu opisujúcu zmenu výšky hladiny v nádobe tvaru gule:


Po úprave dostávame výslednú diferenciálnu rovnicu dynamiky výšky hladiny v kuželovej nádobe s prítokom:


Napíšte nám
© 2011, CyberEduCentre KKUI FEI TU Košice