Changeset 57


Ignore:
Timestamp:
Nov 16, 2006, 2:46:48 PM (16 years ago)
Author:
Paula Bettio Staudt
Message:

Added new pressure_changers models

Location:
mso
Files:
5 added
4 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • mso/eml/pressure_changers/pump.mso

    r1 r57  
     1#*------------------------------------------------------------------------
     2* This file is property of the author and cannot be used, copyed
     3* or modified without permission.
     4*
     5* Copyright (C) 2002-2006  the author
     6*-------------------------------------------------------------------------
     7* Authors:      Andrey Copat            Estefane da Silveira Horn
     8* $Id$                                          Marcos Lovato Alencastro       
     9*                                                                                                               Date:   20/02/2006
     10*-------------------------------------------------------------------------
     11* -> Steady State
     12* -> Only Liquid
     13* -> Adiabatic
     14* -> Isentropic
     15*-------------------------------------------------------------------------*#
     16using "streams";
     17using "pressure_changers/flux_machine_basic";
     18
     19Model centrifugal_pump as flux_machine_basic
     20       
     21        PARAMETERS
     22ext NComp       as Integer                      (Brief = "Number of chemical components", Lower = 1);
     23ext PP                  as CalcObject           (Brief = "External Physical Properties");
     24        Mw(NComp)       as molweight            (Brief = "Molar Weight");
     25        Eff             as positive             (Default = 0.72, Brief = "Pump Efficiency");
     26        Meff            as positive             (Default = 0.95, Brief = "Brake Efficiency");
     27        Beta            as positive             (Default = 0, Brief = "Volumetric Expansivity", Unit = "1/K");
     28        g                       as acceleration         (Brief = "Gravity Acceleration", Default = 9.81);
     29        N                       as vel_angular          (Brief = "Rotation", Default = 100);
     30        Lev                     as length                       (Brief = "Loss Friction", Default = 0);
     31       
     32        VARIABLES
     33        rho               as dens_mass          (Brief = "Specific Mass", Unit="kg/m^3");
     34        Cp        as cp_mol                     (Brief = "Heat Capacity", Unit="kJ/kmol/K");
     35        FPower    as power                      (Brief = "Fluid Power", Unit="kW");
     36        BPower    as power                      (Brief = "Brake Power",Unit="kW");
     37        EPower    as power                      (Brief = "Eletrical Potency", Unit="kW");
     38        Pdiff     as press_delta        (Brief = "Pressure Increase", Unit="kPa");
     39        Pratio    as positive           (Brief = "Pressure Ratio");     
     40        Head      as head                       (Brief = "Head Developed", Unit="kJ/kmol");
     41        Head_is   as head                       (Brief = "Isoentripic Head", Unit="kJ/kmol");
     42        Mwm       as molweight          (Brief = "Mixture Molar Weight");
     43        pvm               as pressure           (Brief = "Mixture Vapour Pressure", Unit = "kPa");                     
     44        NPSHa     as length                     (Brief = "Available Net Positive Suction Head");
     45        NS                as positive           (Brief = "Specific Speed", Unit = "(rpm*(gal/min)^0.5)/(m^3/4)");
     46        Q                 as flow_vol           (Brief = "Volumetric Flow Rate");
     47        vm                as vol_mol            (Brief = "Mixture Molar Volume", Unit = "m^3/kmol");
     48       
     49        SET
     50        Mw = PP.MolecularWeight();
     51       
     52        EQUATIONS
     53        #Mixtures Properties
     54        "Calculate Mwm for Inlet Mixture"
     55        Mwm = sum(Mw([1:NComp])*Inlet.z([1:NComp]));
     56
     57        "Calculate Cp Using a External Physical Properties Routine"
     58        Cp = PP.LiquidCp(Inlet.T,Inlet.P,Inlet.z);
     59       
     60        "Calculate rho using a External Physical Properties Routine"
     61        rho = PP.LiquidDensity(Inlet.T,Inlet.P,Inlet.z);
     62
     63        "Calculate Mixture Vapour Pressure"
     64        [pvm] = PP.BubbleP(Inlet.T,Inlet.z);
     65       
     66        "Calculate Outlet Vapour Fraction"
     67        Outlet.v = PP.VapourFraction(Outlet.T, Outlet.P, Outlet.z);
     68       
     69        "Calculate Liquid Molar Volume"
     70        vm = PP.LiquidVolume(Inlet.T,Inlet.P,Inlet.z);
     71       
     72        #Mass and Energy Balance and Pump Equations     
     73        "Calculate Outlet Stream Pressure"
     74        Outlet.P = Inlet.P + Pdiff;
     75       
     76        "Pratio Definition"
     77        Outlet.P = Inlet.P * Pratio;
     78       
     79        "Calculate Isentropic Head"
     80        Head_is = Pdiff * Mwm/rho;
     81
     82        "Calculate Real Head"
     83        Head = Head_is/(Eff*Meff);
     84       
     85        "Calculate Outlet Enthalpy"
     86        Outlet.h - Inlet.h = Head;
     87       
     88        "Calculate Fluid Power"
     89        FPower = Head_is * Inlet.F;
     90
     91        "Calculate Brake Power"
     92        BPower * Eff = FPower;
     93
     94        "Calculate Eletric Power"
     95        BPower = EPower * Meff;
     96       
     97        "Calculate Outlet Temperature"
     98        (Outlet.T - Inlet.T) * Cp = (Outlet.h - Inlet.h) -  Pdiff * Mwm / rho * (1 - Beta * Inlet.T);
     99       
     100        "Molar Balance"
     101        Outlet.F = Inlet.F;
     102
     103        "Calculate Outlet Composition"
     104        Outlet.z = Inlet.z;
     105       
     106        "Calculate Net Positive Suction Head"
     107        NPSHa = - Lev + (Inlet.P - pvm)/(g*rho); #If Inlet.P is the suction pump pressure, Lev is 0.
     108       
     109        "Calculate Volumetric Flow Rate"
     110        Q = Inlet.F*vm;
     111       
     112        "Calculate Specific Speed"
     113        NS = N*(Q^0.5)/(Head^3/4);
     114       
     115end
     116
     117
    1118#*-------------------------------------------------------------------
    2119* Model of a pump
     
    15132* $Id$
    16133*--------------------------------------------------------------------*#
    17 using "streams";
     134
    18135
    19136Model pump
  • mso/eml/pressure_changers/valve.mso

    r37 r57  
     1#*-----------------------------------------------------------------------------
     2* Author:       Estefane Horn                                   Date:06/10/2006
     3*                       
     4*$Id:$                                                                 
     5*-----------------------------------------------------------------------------
     6* Assumptions
     7* -> Steady State
     8* -> Isentalpic
     9* -> Liquid
     10*
     11*#
     12
     13using "streams";
     14using "pressure_changers/flux_machine_basic";
     15       
     16
     17Model valve_basic as flux_machine_basic_TP
     18       
     19        PARAMETERS
     20ext PP                  as CalcObject   (Brief = "External Physical Properties", File = "vrpp");
     21ext NComp       as Integer              (Brief = "Number of chemical components", Lower = 1);
     22        rho60F  as dens_mass;
     23
     24        VARIABLES
     25        Pdiff   as press_delta          (Brief = "Pressure Increase", Unit = "kPa");
     26        Qv              as flow_vol                     (Brief = "Volumetric Flow");
     27        fc              as positive                     (Brief = "Opening Function");
     28        cv              as positive                     (Brief = "Valve Coefficient", Unit = "m^3/h/kPa^0.5");
     29        Gf              as positive                     (Brief = "Specific Gravity");
     30        rho     as dens_mass;   
     31        vm              as vol_mol                      (Brief = "Mixture Molar Volume", Unit = "m^3/kmol");   
     32       
     33        SET
     34        rho60F = 99.022 * "kg/m^3";
     35       
     36        EQUATIONS
     37        "Calculate Outlet Stream Pressure"
     38        Inlet.P - Outlet.P = Pdiff;
     39       
     40        "Enthalpy Balance"
     41        Outlet.h = Inlet.h;
     42       
     43        "Molar Balance"
     44        Outlet.F = Inlet.F;
     45       
     46        "Calculate Outlet Composition"
     47        Outlet.z = Inlet.z;
     48
     49        "Valve Equation"
     50        Qv = fc*cv*sqrt(Pdiff/Gf);
     51       
     52        "Calculate Gf"
     53        Gf = rho/rho60F;
     54       
     55        "Calculate Specific Mass"
     56        rho = PP.LiquidDensity(Inlet.T,Inlet.P,Inlet.z);
     57       
     58        "Calculate Mass Flow"
     59        Qv = Inlet.F*vm;       
     60       
     61        "Calculate Liquid Molar Volume"
     62        vm = PP.LiquidVolume(Inlet.T,Inlet.P,Inlet.z);
     63       
     64end
     65
     66Model valve_linear as valve_basic
     67
     68        VARIABLES
     69        x               as fraction (Brief = "Opening");
     70
     71        EQUATIONS
     72       
     73        "Opening Equation"
     74        fc = 100*x;
     75
     76end
     77
     78Model valve_parabolic as valve_basic
     79
     80        PARAMETERS
     81        n               as positive (Brief = "Constant", Lower = 1.4, Upper = 2.6);
     82
     83        VARIABLES
     84        x               as fraction (Brief = "Opening");
     85       
     86        EQUATIONS
     87       
     88        "Opening Equation"
     89        fc = 100*x^n;
     90
     91end
     92
     93Model valve_equal as valve_basic
     94
     95        PARAMETERS
     96        a               as Real (Brief = "Constant", Default = 100);
     97
     98        VARIABLES
     99        x               as fraction (Brief = "Opening");
     100
     101        EQUATIONS
     102       
     103        "Opening Equation"
     104        fc = 100*a^(x-1);
     105
     106end
     107
     108Model valve_quick as valve_basic
     109
     110        PARAMETERS
     111        a               as positive     (Brief = "Constant", Default = 0.05);
     112        n               as positive (Brief = "Constant", Default = 5);
     113
     114        VARIABLES
     115        x               as fraction (Brief = "Opening");
     116
     117        EQUATIONS
     118       
     119        "Opening Equation"
     120        fc = 100*(1-(a*(1-x)-(a-1)*(1-x)^n));
     121
     122end
     123
    1124#*-------------------------------------------------------------------
    2125* Model of a valve
     
    27150* $Id$
    28151*--------------------------------------------------------------------*#
    29 
    30 using "streams";
    31152
    32153Model valve
  • mso/sample/pressure_changers/sample_pump.mso

    r33 r57  
    11using "pressure_changers/pump";
     2
     3FlowSheet Pump_P1
     4       
     5        DEVICES
     6        S1 as streamTP;
     7        P1 as centrifugal_pump;
     8       
     9        CONNECTIONS
     10        S1 to P1.Inlet;
     11       
     12        PARAMETERS
     13        PP              as CalcObject   (Brief="External Physical Properties", File="vrpp");
     14        Mw              as positive     (Brief = "Molar Mass", Unit = "kg/kmol");
     15        NComp   as Integer              (Default= 1);
     16
     17        SET
     18        PP.Components = ["water", "benzene"];   
     19        PP.LiquidModel = "PR";
     20        PP.VapourModel = "PR";
     21        NComp = PP.NumberOfComponents;
     22        PP.Derivatives = 0;
     23        P1.N = 1000                     * "rpm";               
     24        P1.Lev = 0                      * "m";
     25        P1.Meff = 0.95;
     26        P1.Eff = 0.72;
     27        P1.Beta = 425e-6        * "1/K";
     28       
     29        SPECIFY
     30        S1.F = 1000             * "kmol/h";
     31        S1.P = 10                       * "atm";
     32        S1.T = 298                      * "K" ;
     33        S1.z = [1,0];   
     34        P1.Pdiff = 8            * "kPa";
     35        #P1.Outlet.P = 2        * "atm";
     36        #P1.BPower = 1          * "kW";
     37       
     38end
    239
    340FlowSheet pump_Test
  • mso/sample/pressure_changers/sample_valve.mso

    r33 r57  
    7676       
    7777end
     78
     79FlowSheet valve_linear_Test
     80       
     81        DEVICES
     82        S1 as streamTP;
     83        V1 as valve_linear;
     84
     85        CONNECTIONS
     86        S1 to V1.Inlet;
     87       
     88        PARAMETERS
     89        PP              as CalcObject   (Brief="External Physical Properties", File="vrpp");
     90        NComp   as Integer              (Default= 1);
     91       
     92        SET
     93        PP.Components = ["water"];     
     94        PP.LiquidModel = "IdealLiquid";
     95        PP.VapourModel = "Ideal";
     96        PP.Derivatives = 0;
     97        NComp = PP.NumberOfComponents;
     98       
     99        SPECIFY
     100        S1.P = 2169.78                  * "kPa";
     101        S1.T = 394.26                   * "K" ;
     102        S1.z = [1];
     103        V1.Qv = 113.56                  * "m^3/h";
     104        V1.x = 0.5;
     105        V1.cv = 3.997           * "m^3/h/kPa^0.5";
     106end
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.