Разработка приложения
для расчёта теплового баланса
методической печи
Руководители: Лавров В.В.
Гольцев В.А.
Разработчик: Толстых Н.А.
Производительность вновь строящихся прокатных станов непрерывно увеличивается. Поэтому общей тенденцией в развитии печей является интенсификация нагрева металла, что позволяет увеличить производительность печного агрегата.
Наиболее распространённым является нагрев прямоугольных заготовок, для чего и применяют нагревательные методические печи.
Цель данной работы – создание программного продукта, который будет являться учебным пособием, а так же обладать понятным интерфейсом, высокой степенью отказоустойчивости, наличием справочного материала, наличием импорта и экспорта исходных и обработанных значений в популярные форматы MS Office Word, MS Office Excel.
Введение
Методическая печь - печь непрерывного действия, в которой происходит постепенный нагрев при продвижении нагреваемого материала вдоль рабочего пространства. Методическая печь может применяться для нагрева (нагревательные печи) и термической обработки (термические печи) металла в поточном производстве.
В методических печах нагреваемые изделия и газовая среда движутся противоточно, эта схема движения – основная. Кроме того, могут существовать прямоточные печи, а также перекрестно-противоточные и перекрестно-прямоточные, то есть сочетающие противоток и прямоток с перекрестным движением.
Предметная область
Взаимодействие пользователя с программой отражено на блок-схеме.
После запуска программы, приложение выполняет автоматическую загрузку данных из сохраненного *.xml файла параметров. Пользователь может скорректировать данные или оставить все без изменений. Следующий этап - расчет горения топлива. После этого пользователь может рассчитать время нагрева металла и основные размеры печи, а также тепловой баланс печи. Результаты расчета можно просмотреть в виде отчета; распечатать в виде диаграммы теплового баланса методической печи.
Математическая модель
Для проверки правильности работы алгоритма расчета программы и для обработки методики расчета был создан расчетный файл с помощью MS Office Excel
Вариант расчета в электронных таблицах
MS Office Excel
Приложение имеет 1 вкладку – «Исходные данные для расчетов», в которой вводятся все данные, а также 7 кнопок быстрого управления: Сохранить, Результаты расчета горения топлива, Тепловой баланс, Диаграмма, Настройка отчета, Отчет и Выход.
Выполнение расчета с помощью Microsoft Visual Studio
Окно имеет 4 вкладки:
• Влажный состав топлива –отображает данные о составе топлива на рабочую массу
• Основные характеристики горения
• Продукты сгорания
• Энтальпия
Расчет горения топлива
В окне «Тепловой баланс» отображена итоговая таблица теплового баланса. Проведя анализ полученных расчетных данных, можно сказать, что большая часть расходных статей занята статьями расхода тепла на нагрев металла и расхода тепла, уносимого уходящими газами. А из приходных статей 83,82% занято приходом тепла от горения топлива.
Тепловой баланс
Кнопка «Диаграмма» - вызывает модальное окно, в котором имеются 2 круговые диаграммы – по статьям расхода и прихода тепла
Диаграмма
Кнопка «Настройка отчета» - вызывает модальное окно, в котором имеется перечень всех исходных и рассчитанных данных, которые пользователь может выбрать для вывода в отчет
Настройка показателей в отчет
Кнопка «Отчет» - вызывает модальное окно, в котором отображается предварительный просмотр отчета. В данном окне есть возможность дальнейшего вывода отчета на печать, а также экспорта в форматы MS Word, MS Excel, PDF
Отчет
Файл справки был создан с помощью пакета Help & Manual 5.0. Данный программный продукт является средством разработки справки с самыми гибкими опциями вывода. Построенный вокруг нового интерфейса ленты Microsoft Office, Help & Manual еще более интуитивно понятен, чем в ранних версиях. Также с помощью данного пакета можно создавать файл справки сразу в нескольких форматах
Файл справки
В ходе работы было создано приложение для расчета теплового баланса методической печи.
В процессе проектирования и создания программного средства было создано следующее:
• блок-схема проектируемой программы;
• тестовый файл расчета и проверки методики расчета в Excel;
• спецификации внешних функций;
• архитектура программного обеспечения;
• программное средство для решения задачи расчета теплового баланса методической печи;
• справочная система программы;
• установочный файл.
Разработанное программное средство отвечает всем задачам, определенным в начале проектирования, обеспечивает заданную функциональность.
Проведенные тестовые расчеты показали, что рассчитанные в программе данные соответствуют данным расчета, которые получаются в файле Excel.
Таким образом, поставленная в начале проектирования цель достигнута.
Заключение