View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich
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4 Methodik der Modellbildung<br />
Verfügung. Die Simulationsoberfläche Simulink ermöglicht eine übersichtliche Darstellung des<br />
Systems an hand von Blockdiagrammen, die sehr flexibel miteinander verknüpft werden können.<br />
Simulationsergebnisse können während des Simulationsgeschehens verfolgt oder im Anschluss<br />
mittels vielfältiger graphischer Hilfsmittel visualisiert werden. Ursprünglich entstammt Matlab<br />
/Simulink aus dem Bereich der Regelungstechnik. Im Laufe der Jahre hat es jedoch Einzug in<br />
zahlreiche ingenieurwissenschaftliche Fachrichtungen gefunden, in der Energietechnik beispielsweise<br />
in die dynamische Simulation konventioneller Kraftwerksprozesse [83, 84].<br />
Bild 4.5 veranschaulicht schematisch den Aufbau der angefertigten Systemsimulation. Auf der<br />
Benutzerebene wird die Simulationsoberfläche Simulink verwendet, um einzelne Systemkomponenten<br />
zu dem Gesamtsystem zu verschalten. Ein- und Ausgangsvektoren aller Komponentenmodelle<br />
sind standardisiert, um Verschaltungen zu beliebigen Verfahrensvarianten zu ermöglichen.<br />
Die in dieser Arbeit entwickelten und validierten Apparatemodelle sind zu diesem Zweck<br />
in Form einer Modellbibliothek zusammengefasst.<br />
Benutzerebene (Simulink)<br />
Prozessfliessbild<br />
Graphische<br />
Benutzeroberflächen zur<br />
Modellparametrisierung<br />
(z.B. Apparategeometrien)<br />
~<br />
11 10·11<br />
Visualisierung der<br />
Simulationsergebnisse<br />
~ f~<br />
~t=:=J<br />
'"<br />
Schnittstellenfunktion I s-function (C-Code)<br />
Differentialgleichungen für Energie und Stoffmenge<br />
Programmeode (C-Code)<br />
f····················································· ....................................................... 1<br />
: Physikalisch-chemische Grundgleichungen :<br />
, (Wärmeübertragung, Reaktionskinetik) :<br />
,..... ................':::::::::::::::::::::::[:::::::::::::::::::......::<br />
... ... ..:<br />
....::....:<br />
......::·.l .··..:·.·.:·.·.:·.:·. ·.·.·.::·.·.:::'....... .... ... ..........,<br />
Berechnungsroutinen<br />
für thermophysikalische<br />
Stoffdaten<br />
........................... -............................... .<br />
, . Physik. Grundkonstanten, '<br />
:...i Parametersätze für<br />
Zustandsgleichungen<br />
Nurnerik (Matlab)<br />
(NAG Library fOr 1 D-SOFC-ModeU)<br />
Lösungsroutinen<br />
für<br />
Differentialgleichungen<br />
Bild 4.5: Schematischer Aufbau der dynamischen Prozesssimulation.<br />
53
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