Transportmodelle für Flüssigkeitsfilme

Abstract

ZusammenfassungDer Beitrag behandelt Modelle für Flüssigkeitsfilme in Rohrleitungen. Da sich das Ein-/Ausgangsverhalten von Flüssigkeitsfilmen nur in grober Näherung mit klassischen Transportmodellen beschreiben lässt, werden zwei neue Modelle entwickelt. Letztere basieren auf Liquidelementen und sind auf andere Transportprozesse, bspw. im Verkehrsfluss, übertragbar. Zusammen mit den jeweiligen Modellannahmen führen fundamentale Bilanzgleichungen auf quasilineare partielle Differentialgleichungen erster Ordnung, die mittels des Charakteristikenverfahrens in retardierte Ein-/Ausgangsgleichungen überführt werden. Diese Darstellung ist für den Reglerentwurf und die Simulation vorteilhaft. Der praktische Hintergrund des Beitrags ist der Fallfilmverdampferprozess. Daher werden die beiden Modelle hinsichtlich des beobachteten Ein-/Ausgangsverhaltens von Fallfilmverdampfern verglichen.

Control Loop Pairing and Interaction Analyses of the Falling Film Evaporator Process

“…3) Reservoirs and Plates: By neglecting flash evaporation, which is small compared to other mass flows, and taking into account that FFEs essentially work around their operation point, we conclude that the dynamics of Reservoirs and Plates can be modeled via low-pass filters, see also [24], [25]. In this context, it is common to approximate a serial connection of low pass filters by a single low pass filter with an additional delay element.…”