Program na výpočet parametrů vlhkého vzduchu Bakalářská práce Program na výpočet parametrů vlhkého vzduchu Univerzita Pardubice Vypracoval: Vlastimil Flegl Vedoucí práce: RNDr. Josef Rak

Obsah Úvod Fyzika vlhkého vzduchu Algoritmy výpočtu Struktura aplikace Zabezpečení a ošetření chyb i-x diagram Vytváření diagramu Ukázky diagramu Závěr Použitá literatura

Úvod Úkol bakalářské práce Kde se s vlhkým vzduchem počítá? 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 vzduchu Přehled parametrů Čím je určen stav vlhkého vzduchu? Tlakem vzduchu Tepelným stavem vzduchu Obsahem vlhkosti Prvních 5 parametrů se může měřit Stavová rovnice ideálního plynu Daltonův zákon

Algoritmy výpočtu Pro každou kombinaci parametrů bylo potřeba vytvořit zvláštní algoritmus výpočtu p, ts, tm p, ts, tr p, ts, fi p, ts, x p, ts, i p, tm, tr p, tm, fi p, tm, x p, tm, i p, tr, fi p, tr, i p, fi, x p, fi, i p, x, i 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

Struktura aplikace Program 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 chyb V 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 diagram Diagram se s tlakem mění Osa X – měrná vlhkost Osa i – entalpie Izotermy Izoentalpy Křivky relativních vlhkostí Čáry konstantních měrných vlhkostí Diagram se s tlakem mění Zdroj: [1]

Vytváření 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 diagramů

Závěr Výsledky práce: Možnosti rozšíření: 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 literatura [1] CHYSKÝ, Jaroslav. Vlhký vzduch. Praha : SNTL, 1977. 156 s.

Děkuji za pozornost Vlastimil Flegl