Солнечная электростанция 30кВт - бизнес под ключ за 27000$

15.08.2018 Солнце в сеть




Производство оборудования и технологии
Рубрики

Ідентифікація коефіцієнтів і порівняння розрахунків по моде­лі з 3.4. експериментом

Була проведена ідентифікація коефіцієнтів системи на підставі експериментальних даних отриманих раніше Ченом і Хошимото в серії експериментів з різними умовами середовища по трьом вимі­рам в кожному в певні моменти часу. Субстратом були відходи свиноферм. Для ідентифікації був обраний один показник — середня маса газу, що виділяється біореактором за певний період часу з по­чатку запуску біореактору.

Спочатку приведемо експериментальні дані [73, 74]:

Експеримент 1. Температура навколишнього середовища і по­чаткова температура органічного середовища — 20 °С, концентрація живильних речовин 20 г/л. Значення показника:

14-ий день — 0,24 л газу на літр обсягу біореактору;

21-ий день — 0,25 л газу на літр обсягу біореактору;

Експеримент 2.Температура навколишнього середовища і по­чаткова температура органічного середовища — 25 °С, концентрація живильних речовин 20 г/л. Значення показника:

7-ий день — 0,12 л газу на літр обсягу біореактору;

14-ий день — 0,39 л газу на літр обсягу біореактору;

21-ий день — 0,31 л газу на літр обсягу біореактору;

Експеримент 3. Температура навколишнього середовища і по­чаткова температура органічного середовища — ЗО °С, концентрація живильних речовин 20 г/л. Значення показника:

7-ий день — 0,6 л газу на літр обсягу біореактору;

14-ий день — 0,48 л газу на літр обсягу біореактору;

21-ий день — 0,325 л газу на літр обсягу біореактору;

Експеримент 4. Температура навколишнього середовища і по­чаткова температура органічного середовища — 35 °С, концентрація живильних речовин 20 г/л. Значення показника:

7-ий день — 0,79 л газу на літр обсягу біореактору;

14-ий день — 0,52 л газу на літр обсягу біореактору;

21-ий день — 0,35 л газу на літр обсягу біореактору;

Експеримент 5. Температура навколишнього середовища й по­чаткова температура органічного середовища — 40 °С, концентрація живильних речовин 20 г/л. Значення показника:

7-ий день — 0,9 л газу на літр обсягу біореактору;

14-ий день — 0,54 л газу на літр обсягу біореактору;

21-ий день — 0,375 л газу на літр обсягу біореактору;

Обсяги виходу газу наведені для нормальних умов, відповідно для метану (СН4) 22,4 л відповідають 16 м речовини.

По запропонованому вище методу була проведена ідентифіка­ція параметрів розроблених моделей. Результати ідентифікації па­раметрів:

кап =0,74

kaiopt = 0,15 год-1

к5і = 0,0 Дж/(кг-год);

ka2i= 0,19

kb2i = 0,048

kbiopt= 0,0000363 год-1

казі= 0,07

кьзі = 0,09

S = 14 м2

ка51 = 1-Ю6 Дж/(кГ-ГОД)

к4і= 0,862

V = Змл;

с = 4060 Дж/(кгК);

Tmax = 335 К

Topt = 322 К

б = 1000 Джх/(К-м2)

рНтах — 8

рНтт 5

Т0 = 273 К

pHopt = 7

рН0 = 7

Тщіп = 273 К

бі = 0

б2 = 0

Я

W5

1!

Кі = 2

п = 0

ті(0) = 0,25 кг

т2(0) = 0,0 кг

т3(0) = 0,0 кг

тДО) = 0,60 кг

пі5(0) = 3000 кг

Використовуючи ці коефіцієнти, отримані в результаті оброб­ки експериментів, проведені розрахунки по розробленим моделям. Результати розрахунку приведені на рис. 3.11, де зірочками відмі­чені експериментальні крапки, лінією — розрахункові данні. Трива­лість t вимірюється в добах.

image063

Рисунок 3.11 — Зміна маси газу, який виділяється за добу на літр відходів з урахуванням температури [67, 212].

Приведемо відхилення розрахункових даних від експеримен­

тальних у відсотках:

Експеримент

Температура, °С

7-й день (%)

14-й день (%)

21-й день (%)

1

20

7,83

13,13

2

25

20,58

6,45

0,92

3

ЗО

20,08

7,24

3,49

4

35

3,5

9,81

1,8

5

40

9,33

9,46

0,39

З наведеної таблиці видно, що розрахункові значення досить точно описують реальні процеси. Більше того, знайдені параметри, що описують залежність процесів від температури (Tmin=273 К, Ттах=335 К, Тор1=322 К), відповідають цілком певному виду метано — генних мікроорганізмів — Methanosarcina sp., що також свідчить про застосовність такого методу ідентифікації параметрів і запропоно­ваної моделі взагалі.

Оставить комментарий