Program na výpočet parametrů Program na výpočet parametrů vlhkého vzduchuvlhkého vzduchu

Vypracoval: Vlastimil FleglVypracoval: Vlastimil Flegl

Vedoucí práce: RNDr. Josef Vedoucí práce: RNDr. Josef RakRak

BakalářskáBakalářská prácepráce

Univerzita PardubiceUniverzita Pardubice

• ÚvodÚvod• Fyzika vlhkého vzduchuFyzika vlhkého vzduchu• Algoritmy výpočtuAlgoritmy výpočtu• Struktura aplikaceStruktura aplikace• Zabezpečení a ošetření chybZabezpečení a ošetření chyb• i-x diagrami-x diagram• Vytváření diagramuVytváření diagramu• Ukázky diagramuUkázky diagramu• ZávěrZávěr• Použitá literaturaPoužitá literatura

ObsahObsah

ÚvodÚvod

Úkol bakalářské práce• Vytvořit program, který ze zadaných parametrů dopočítá zbylé parametry + několik dalších, graficky vypočítaný stav znázornit

Zvolené prostředí pro tvorbu programu• Excel 2003 + programovací jazyk VBA

• Vlhký vzduch = suchý vzduch + vodní páry• S měnící se vlhkostí se setkáváme denně (déšť, mlha, rosa, jinovatka,…)

Kde se s vlhkým vzduchem počítá?• V oborech jako klimatizace, sušení, chlazení, potravinářský průmysl, textilní průmysl, biologie, atd.

Fyzika vlhkého vzduchuFyzika vlhkého vzduchuPřehled parametrů

Čím je určen stav vlhkého vzduchu?

• Tlakem vzduchu• Tepelným stavem vzduchu• Obsahem vlhkosti

Prvních 5 parametrů se může měřit

• Stavová rovnice ideálního plynu

Trp

ipp

• Daltonův zákon

Algoritmy výpočtuAlgoritmy výpočtu

• p, ts, tm

• p, ts, tr

• p, ts, fi• p, ts, x• p, ts, i• p, tm, tr

• p, tm, fi

Pro každou kombinaci parametrů bylo potřeba vytvořit zvláštní algoritmus výpočtu

• Parní tabulky ( od -83,15°C do +373,946°C po kroku 0,1°C) - hledání v parních tabulkách (časově náročné ), interpolace• Numerické řešení rovnic (t=f(p))• Aproximace (hledání tm)• Řešení soustav rovnic pomocí zvlášť vytvořených tabulek

• p, tm, x• p, tm, i• p, tr, fi• p, tr, i• p, fi, x• p, fi, i• p, x, i

Struktura aplikaceStruktura aplikaceProgram má 4 základní části:

• List Parní tabulky- Parní tabulky, pomocné tabulky pro některé algoritmy, tabulka nastavení, tabulka uložených stavů vzduchu, tlačítko pro spuštění programu

• List Graf- Tabulky pro vytváření diagramu, i-x diagram, tlačítko pro nastavení i-x diagramu

• Hlavní program- Výpočty, nastavení, ukládání a načítání stavů vzduchu, nápověda

• Nastavení diagramu- Nastavení vlastností grafu, vykreslování stavů vzduchu do diagramu

Struktura• 11 Formulářů• 7 Tříd• 4 Moduly

Zabezpečení a ošetření chybZabezpečení a ošetření chybV programu: • Rozsahy vkládaných hodnot• Zadávání hodnot typu číslo• Zadávání právě 3 hodnot• Ošetření chyb při výpočtech

V nastavení diagramu:• Kontrola rozsahů hodnot• Kontrola správnosti mezi hodnotami (tmin+5≤ tmax)• tlak stavu vzduchu x tlak vzduchu pro který je diagram vykreslen

V aplikaci: • Zabezpečení Excelu heslem proti nechtěným změnám, programové odemykání a zamykání listu

i-x diagrami-x diagram• Osa X – měrná vlhkost• Osa i – entalpie

• Izotermy• Izoentalpy• Křivky relativních vlhkostí• Čáry konstantních měrných vlhkostí

• Diagram se s tlakem mění

Zdroj: [1]

Vytváření diagramuVytváření diagramu• Kosoúhlé souřadné osy – úhel ω, polohy bodů dané kosoúhlými souřadnicemi x a i byly přepočítány do pravoúhlého souřadného systému• XY bodový graf - izotermy a izoentalpy jsou úsečky definované dvěma koncovými body a křivky relativních vlhkostí jsou hladké spojnice vypočtených bodů na izotermách pro dané φ Nastavitelné hodnoty diagramu:• tmin, tmax, xmax, krok t, krok i, tlak

Postup:• Nastavení os podle zadaných parametrů• Tabulka teplot • Tabulka relativních vlhkostí – počet řádků jako v tabulce teplot• Tabulka entalpií (50 řádků)• Tabulka vykreslovaných stavů vzduchu

Ukázky diagramůUkázky diagramů

ZávěrZávěrVýsledky práce:• Popis problematiky vlhkého vzduchu, popis algoritmů pro výpočet parametrů, způsob tvorby diagramu• Plně funkční program v Excelu• Vykreslení diagramu v Excelu, vykreslení vypočítaných stavů vzduchu do diagramu• Nastavení parametrů diagramu – rozsahy teplot, entalpií, měrné vlhkosti, kroků

Správnost výpočtů a zobrazení prověřena = cíl se podařilo splnit

Možnosti rozšíření:• Rozšíření programu do oblasti přesyceného vzduchu• Výpočet dalších parametrů, výpočet tlaku pro nadmořskou výšku apod.• Efektivnější (rychlejší) hledání v tabulkách• Doplnění i-x diagramu o směrové měřítko, o popisky izoentalp a křivek r. vlhkostí• atd.

Použitá literaturaPoužitá literatura

• [1] CHYSKÝ, Jaroslav. Vlhký vzduch. Praha : SNTL, 1977. 156 s.

Děkuji za pozornostDěkuji za pozornost

Vlastimil FleglVlastimil Flegl