Identification of Dynamic Model of Safety Valve

Abstract

Предохранительный клапан является одним из устройств, используемых для обеспечения безопасности трубопроводов и целостности установок. Для анализа устойчивости работы клапанов и расчета колебательных процессов требуется динамическая модель, параметрическая идентификация которой проведена с применением экспериментальных данных и результатов многомерного численного моделирования. Задача идентификации динамической модели клапана включает определение зависимости газодинамической силы от движения диска и рабочих характеристик (давление, температура) емкости, в которой осуществляется регулирование давления. Сформулирована задача идентификации динамической модели предохранительного клапана. Зависимость газодинамической силы от времени и подъема диска находится как управляющая функция в задаче оптимального управления по двум критериям: минимум отклонения расчетных значений от экспериментальных для давления и перемещения диска. Численный метод оптимального управления основан на редукции к задаче нелинейного программирования. Для решения поставленной задачи поликритериальной оптимизации применяется гибридный генетический алгоритм с вещественным кодированием. Решение задачи идентификации динамической модели предохранительного клапана проведено с использованием трех вариантов проведения экспериментов с клапаном 2J3. Сопоставление отличия рассчитанной силы от измеренной показало возможность определять величину газодинамической силы по результатам измерения давления и подъема диска на всех этапах работы клапана.