Changeset 740


Ignore:
Timestamp:
Mar 3, 2009, 5:47:16 PM (15 years ago)
Author:
gerson bicca
Message:

improved centrifugal_pump model

Location:
branches/gui
Files:
2 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed

  • branches/gui/eml/pressure_changers/pump.mso

    r372 r740  
    2121
    2222Model centrifugal_pump
    23         ATTRIBUTES
     23       
     24ATTRIBUTES
    2425        Pallete         = true;
    2526        Icon            = "icon/CentrifugalPump";
    … …  
    3132* Adiabatic;
    3233* Isentropic.
    33        
    34 == Specify ==
    35 * the inlet stream;
    36 * the Pressure Increase Pdiff.
    3734";
    3835       
    39         PARAMETERS
    40         outer PP        as Plugin                       (Brief = "External Physical Properties", Type="PP");
     36PARAMETERS
     37        outer PP                        as Plugin                       (Brief = "External Physical Properties", Type="PP");
    4138        outer NComp     as Integer                      (Brief = "Number of chemical components", Lower = 1);
    42         Mw(NComp)       as molweight            (Brief = "Molar Weight");
    43         Eff             as positive             (Default = 0.72, Brief = "Pump Efficiency");
    44         Meff            as positive             (Default = 0.95, Brief = "Brake Efficiency");
    45         Beta            as positive             (Default = 0, Brief = "Volumetric Expansivity", Unit = '1/K');
    46         g                       as acceleration         (Brief = "Gravity Acceleration", Default = 9.81);
    47         N                       as vel_angular          (Brief = "Rotation", Default = 100);
    48         Lev                     as length                       (Brief = "Loss Friction", Default = 0);
     39        Mw(NComp)               as molweight    (Brief = "Molar Weight");
    4940       
    50         VARIABLES
    51         rho               as dens_mass          (Brief = "Specific Mass");
    52         Cp        as cp_mol                     (Brief = "Heat Capacity");
    53         FPower    as power                      (Brief = "Fluid Power");
    54         BPower    as power                      (Brief = "Brake Power");
    55         EPower    as power                      (Brief = "Eletrical Potency");
    56         Pratio    as positive           (Brief = "Pressure Ratio", Symbol ="P_{ratio}");       
    57         Pdrop     as press_delta        (Brief = "Pressure Drop", DisplayUnit = 'kPa', Symbol ="\Delta P");
    58         Head      as head                       (Brief = "Head Developed");
    59         Head_is   as head                       (Brief = "Isoentripic Head");
    60         Mwm       as molweight          (Brief = "Mixture Molar Weight");
    61         pvm               as pressure           (Brief = "Mixture Vapour Pressure");                   
    62         NPSHa     as length                     (Brief = "Available Net Positive Suction Head");
    63         NS                as positive           (Brief = "Specific Speed");
    64         Q                 as flow_vol           (Brief = "Volumetric Flow Rate");
    65         vm                as vol_mol            (Brief = "Mixture Molar Volume");
    66 in      Inlet     as stream                     (Brief = "Inlet stream", PosX=1, PosY=0.4025, Symbol="_{in}");
    67 out     Outlet    as stream                     (Brief = "Outlet stream", PosX=0, PosY=0, Symbol="_{out}");
     41        PumpEfficiency          as positive             (Brief = "Pump Efficiency", Default = 0.75, Lower=1E-3);
     42        MechanicalEff           as positive             (Brief = "Mechanical efficiency", Default = 0.95, Lower=1E-3);
     43        NPSH_Options         as Switcher                (Brief = "NPSH Options", Valid = ["Default","Include Kinetic Head"], Default = "Default");
     44        g                                                       as acceleration (Brief = "Gravity Acceleration", Default = 9.81,Hidden = true);
     45        SuctionArea                     as area                         (Brief = "Inlet Nozzle Suction Area", Default = 0.001);
     46       
     47VARIABLES
     48        Fvol                            as flow_vol             (Brief = "Volumetric Flow Rate" ,Protected=true);
     49        Fw_in                   as flow_mass    (Brief = "Inlet Mass Flow Rate" ,Protected=true);
     50        Fw_out                  as flow_mass    (Brief = "Outlet Mass Flow Rate", Protected=true);
     51        rho_in                  as dens_mass    (Brief = "Mass Density at inlet conditions", Lower = 1E-6, Protected=true);
     52        rho_out                 as dens_mass    (Brief = "Mass Density at outlet conditions", Lower = 1E-6, Protected=true);
     53        Mwm                     as molweight    (Brief = "Mixture Molar Weight" ,Protected=true);
     54        Pvapor                  as pressure             (Brief = "Mixture Vapour Pressure" ,Protected=true);   
     55       
     56        FluidPower        as power                      (Brief = "Fluid Power");
     57        BrakePower       as power                       (Brief = "Brake Power");
     58        EletricPower      as power                      (Brief = "Eletrical Potency");
     59       
     60        Pratio          as positive             (Brief = "Pressure Ratio", Symbol ="P_{ratio}");       
     61        Pdrop           as press_delta  (Brief = "Pressure Drop", DisplayUnit = 'kPa', Symbol ="\Delta P");
     62        Pincrease       as press_delta  (Brief = "Pressure Increase",Lower = 0,  DisplayUnit = 'kPa', Symbol ="P_{incr}");
     63       
     64        Head                                    as energy_mass  (Brief = "Actual Head", Protected=true);
     65        HeadIsentropic          as energy_mass  (Brief = "Isentropic Head", Protected=true);
     66        NPSH_available          as length                               (Brief = "Available Net Positive Suction Head" ,Protected=true);
    6867
    69         SET
    70         Mw = PP.MolecularWeight();
     68        VelocityHead                    as length                       (Brief = "Velocity Head");
     69        StaticHead                      as length                       (Brief = "Static Head");
     70        NozzleVelocity          as velocity                     (Brief = "Velocity Inlet Nozzle");
     71
    7172       
    72         EQUATIONS
    73         #Mixtures Properties
    74         "Calculate Mwm for Inlet Mixture"
    75         Mwm = sum(Mw([1:NComp])*Inlet.z([1:NComp]));
     73in              Inlet           as stream                       (Brief = "Inlet stream", PosX=1, PosY=0.4025, Symbol="_{in}");
     74out     Outlet  as streamPH             (Brief = "Outlet stream", PosX=0, PosY=0, Symbol="_{out}");
    7675
    77         "Calculate Cp Using a External Physical Properties Routine"
    78         Cp = PP.LiquidCp(Inlet.T,Inlet.P,Inlet.z);
     76SET
     77        Mw      = PP.MolecularWeight();
     78        g               = 9.81*'m/s^2';
    7979       
    80         "Calculate rho using a External Physical Properties Routine"
    81         rho = PP.LiquidDensity(Inlet.T,Inlet.P,Inlet.z);
     80EQUATIONS
    8281
    83         "Calculate Mixture Vapour Pressure"
    84         [pvm] = PP.BubbleP(Inlet.T,Inlet.z);
     82 "Velocity Inlet Nozzle"
     83        Fvol = NozzleVelocity*SuctionArea;
     84
     85"Velocity Head"
     86        VelocityHead = 0.5*NozzleVelocity^2/g;
     87
     88"Average Molecular Weight"
     89        Mwm = sum(Mw*Inlet.z);
     90
     91"Mass Density at inlet conditions"
     92        rho_in = PP.LiquidDensity(Inlet.T, Inlet.P, Inlet.z);
     93
     94"Mass Density at outlet conditions"
     95        rho_out= PP.LiquidDensity(Outlet.T, Outlet.P, Outlet.z);
     96
     97"Inlet Flow Mass"
     98        Fw_in   =  Mwm*Inlet.F;
     99
     100"Outlet Flow Mass"
     101        Fw_out  =  Fw_in;
    85102       
    86         "Calculate Outlet Vapour Fraction"
    87         Outlet.v = PP.VapourFraction(Outlet.T, Outlet.P, Outlet.z);
     103"Pressure Increase"
     104        Outlet.P  = Inlet.P + Pincrease;
    88105       
    89         "Calculate Liquid Molar Volume"
    90         vm = PP.LiquidVolume(Inlet.T,Inlet.P,Inlet.z);
     106"Mixture Vapour Pressure"
     107        Pvapor = PP.BubbleP(Inlet.T,Inlet.z);
    91108       
    92         "Pressure Ratio"
     109"Pressure Ratio"
    93110        Outlet.P = Inlet.P * Pratio;
    94111
    95         "Pressure Drop"
     112"Pressure Drop"
    96113        Outlet.P  = Inlet.P - Pdrop;
    97114
    98         "Calculate Isentropic Head"
    99         Head_is = -Pdrop * Mwm/rho;
     115"Isentropic Head"
     116        HeadIsentropic = -Pdrop/rho_in;
    100117
    101         "Calculate Real Head"
    102         Head = Head_is/(Eff*Meff);
     118"Pump Efficiency"
     119        Head = HeadIsentropic/PumpEfficiency;
    103120       
    104         "Calculate Outlet Enthalpy"
    105         Outlet.h - Inlet.h = Head;
     121"Actual Head"
     122        Head*Mwm = (Outlet.h-Inlet.h);
    106123       
    107         "Calculate Fluid Power"
    108         FPower = Head_is * Inlet.F;
     124"Fluid Power"
     125        FluidPower = HeadIsentropic *Mwm* Inlet.F;
    109126
    110         "Calculate Brake Power"
    111         BPower * Eff = FPower;
     127"Brake Power"
     128        BrakePower * PumpEfficiency = FluidPower;
    112129
    113         "Calculate Eletric Power"
    114         BPower = EPower * Meff;
     130"Eletric Power"
     131        BrakePower = EletricPower * MechanicalEff;
    115132       
    116         "Calculate Outlet Temperature"
    117         (Outlet.T - Inlet.T) * Cp = (Outlet.h - Inlet.h) + Pdrop * Mwm / rho * (1 - Beta * Inlet.T);
    118        
    119         "Molar Balance"
     133"Molar Balance"
    120134        Outlet.F = Inlet.F;
    121135
    122         "Calculate Outlet Composition"
     136"Outlet Composition"
    123137        Outlet.z = Inlet.z;
     138
     139"Volumetric Flow Rate"
     140        Fvol = Fw_in/rho_in;
     141
     142switch NPSH_Options
    124143       
    125         "Calculate Net Positive Suction Head"
    126         NPSHa = - Lev + (Inlet.P - pvm)/(g*rho); #If Inlet.P is the suction pump pressure, Lev is 0.
     144        case "Default":
    127145       
    128         "Calculate Volumetric Flow Rate"
    129         Q = Inlet.F*vm;
    130 
    131         "Calculate Specific Speed"
    132         NS = N*(Q^0.5)/((Head/Mwm)^(3/4));
     146"Net Positive Suction Head Available - Without Velocity Head"
     147        NPSH_available = (Inlet.P - Pvapor)/(rho_in*g) + StaticHead;   
     148       
     149        case "Include Kinetic Head":
     150       
     151"Net Positive Suction Head Available - Included Velocity Head"
     152        NPSH_available = (Inlet.P - Pvapor)/(rho_in*g)+VelocityHead+StaticHead;
     153       
     154       
     155end
    133156
    134157end

  • branches/gui/sample/pressure_changers/sample_pump.mso

    r585 r740  
    3737        PP              as Plugin       (Brief="External Physical Properties",
    3838                Type="PP",
    39                 Components = ["water", "benzene"],
     39                Components = ["water"],
    4040                LiquidModel = "PR",
    4141                VapourModel = "PR"
    … …  
    4646        SET
    4747        NComp = PP.NumberOfComponents;
    48         P1.N = 1000                     * 'rpm';               
    49         P1.Lev = 0                      * 'm';
    50         P1.Meff = 0.95;
    51         P1.Eff = 0.72;
    52         P1.Beta = 425e-6        * '1/K';
     48        P1.MechanicalEff = 0.95;
     49        P1.PumpEfficiency = 0.72;
     50        P1.SuctionArea = 0.001*'m^2';
    5351       
    5452        S1.ValidPhases = "Vapour-Liquid";
    … …  
    5957        S1.P = 10                       * 'atm';
    6058        S1.T = 298                      * 'K' ;
    61         S1.Composition = [1,0];
     59        S1.Composition = [1];   
    6260       
    63         P1.Pdrop = -8           * 'kPa';
    64         #P1.Outlet.P = 2        * 'atm';
    65         #P1.BPower = 1          * 'kW';
     61        P1.StaticHead = 10              * 'm';
     62        P1.Outlet.P = 18        * 'atm';
    6663       
    6764end
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.