管路系液体過渡解析ソフトウェア Advance/FrontNet/Ω 解析事例3
解析事例3 流体と制御系の連成の基本解析
解析モデル
図1のように上流にポンプがあり、制御弁で1MPaGに制御し、下流に流れています。ポンプの圧力をリザーバで模擬します。
解析目的
制御弁と流体との連成について、確認を行います。圧力の擾乱に対する圧力制御弁の応答を調べ、制御パラメータについてどちらの値が適当か調べます。
解析条件
| 配管長[m] | 配管呼び径[B] | 内径[mm] | 厚み[mm] | 高さ[m] |
| 400 | 10 | 255.4 | 6 | 0 |
| 機器名 | 取り扱い | 詳細 |
| ポンプ | 圧力境界条件 | 2.MPaG |
| 弁 | 圧力制御弁 | 位置はポンプから100m 設定圧1.5MPaG 下流30mの取り出し |
| リザーバ | 流量境界条件 | 100t/h |
圧力制御は、解析事例2と同様のブロック図を用いることとします。
解析結果
解析ケース１：時間遅れ2秒、比例ゲイン200%、積分時間50秒の場合
解析ケース2：時間遅れ2秒、比例ゲイン100%、積分時間20秒の場合
参考またはご協力 当社オリジナルのモデルによるものです。
流体と制御系の連成の基本解析まとめ
圧力の擾乱に対する圧力制御弁の応答の解析を行いました。
PID制御パラメータのうち、比例ゲインと積分時間を変更した2つのパラメータケースについて解析を行い、解析ケース2のほうが解析ケース1よりも時刻105秒あたりの弁の振動が少なく、元の圧力値を取り戻すのに約100秒早いことが確認できました。