Interaktivní grafický software pro termodynamické výpočty par
Návod k obsluze software PÁRA verze 1.1
Určeno pro počítače IBM PC a kompatibilní pracující pod operačním systémem DOS či Windows s grafickým adaptérem VGA
© M.Pavelek, E.Janotková - Brno 2002 Odbor termomechaniky a techniky prostředí Energetického ústavu Fakulta strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně 616 69 Brno, Technická 2 tel. 54114 3272, 54114 3268
OBSAH 1. Úvod
3
2. Instalace
3
2.1 Instalace software pomocí programu Instal
3
2.2 Instalace software z komprimovaného souboru
4
2.3 Instalace jiných pracovních látek
4
3. Aktivace
5
3.1 Volba pracovní látky
6
3.2 Volba výpočtu a vykreslování dějů
6
3.3 Popis pracovního formuláře
7
4. Ovládání
8
4.1 Určování stavů
(t, p, v, i, s, x)
4.2 Výpočet dějů
8 10
4.3 Vykreslování stavů a dějů
(1, 2, D)
11
4.4 Volba typu diagramu
(O)
12
4.5 Volba rozsahů diagramu
(R)
14
4.6 Grafický režim
(G)
15
4.6.1 Izokřivky
15
4.6.2 Grafické zadávání stavů
16
4.7 Kalkulátor
(K)
17
4.8 Návod k obsluze
(F1)
19
4.9 Tisk
(F5)
21
4.10 Volba palety barev
(B)
22
4.11 Zvukový signál
(Z)
23
4.12 Ukončení práce
(Esc)
23
5. Seznam souborů software PÁRA
24
6. Práce ve WINDOWS
25
7. Autorská práva
25
8. Literatura
26
2
1. ÚVOD Interaktivní grafický software PÁRA slouží k určování stavů a výpočtu základních termodynamických dějů par různých látek. Zcela nahradí práci s dosud používanými parními diagramy a tabulkami, a to jak v průmyslových aplikacích, tak ve výuce na školách. Software využívá princip interpolace v předem vytvořené síti stavových veličin. Tento princip umožňuje určování stavů z libovolné dvojice stavových veličin, automatický výpočet dějů, souběžný numerický a grafický výstup a snadnou záměnu pracovní látky. Přesnost výpočtu je zajištěna nejen velikostí a vhodnou modifikací rozložení sítě stavů, ale také automatickou volbou typu interpolace. Program umožňuje pracovat s parami v oblasti od stavů syté kapaliny do stavů přehřáté páry, v rozsahu od tlaku trojného bodu do tlaku kritického [1]. Software je určen pro počítače IBM PC a kompatibilní vybavené 640 kB pamětí RAM a adaptérem VGA nebo EGA s minimálně 256 kB paměti. Počítače musí pracovat pod operačním systémem DOS, případně WINDOWS. Při práci pod operačním systémem Windows je třeba, aby v režimu DOS byla k dispozici co největší paměť RAM, nejlépe okolo 600 kB. Všechny programy software jsou psány v jazyce Quick Basic [2] s využitím funkcí DOSu a BIOSu. Software je komfortní se snadnou obsluhou, odolný vůči omylům a veškeré texty včetně chybových hlášení jsou psány česky. Pozn.: Složce se software PÁRA lze při práci ve Windows přiřadit ikonu
2. INSTALACE 2.1 INSTALACE SOFTWARE POMOCÍ PROGRAMU INSTAL Instalace software PÁRA s programem PARA.EXE a potřebnými datovými soubory včetně souborů pracovních látek se provádí z instalační diskety pomocí programu INSTAL.EXE. Před instalací je vhodné provést nejdříve inicializaci počítače. Pak se přepneme na disk a:\, nebo b\: (případně do zdrojového adresáře a:\PARA11 nebo b:\PARA11) příkazem a: <Enter>, nebo b: <Enter>. Nakonec spustíme instalační program příkazem Instal <Enter>. Po spuštění instalačního programu, viz obr. 1, počítač nabídne cestu k adresáři c:\para, do kterého lze nainstalovat program. Cestu do nabízeného adresáře můžeme potvrdit přímo stisknutím tlačítka <Enter> c:\para <Enter>.
3
Obr.1 Pracovní formulář instalačního programu Chceme-li provést instalaci do jiného cílového adresáře, je třeba nabídnutou cestu upravit a pak potvrdit příkazem <Enter>. Vymazání nabízené alternativy se provádí pomocí tlačítka "šipka zpět". Pokud zadaný cílový adresář neexistuje, instalační program jej vytvoří. Je-li chybně zadaná cesta k cílovému adresáři, počítač nás vyzve k novému zadání. Zadáme-li jako cílový adresář kořenový, musí být ukončen zpětným lomítkem, obsahuje-li cesta k cílovému adresáři i podadresáře, zpětné lomítko na konci přístupové cesty se nepíše. Po ukončení instalace je počítač přepnut do cílového adresáře, kde jsou všechny soubory software PÁRA nutné pro jeho spuštění včetně souborů dat PARA?.P a PARA?.R. Podrobnější popis těchto datových souborů je uveden v kap. 2.3. Pozn.: Instalačnímu programu lze při práci ve Windows přiřadit ikonu
2.2 INSTALACE SOFTWARE Z KOMPRIMOVANÉHO SOUBORU Volná verze software PÁRA nevyžaduje instalaci pomocí programu INSTAL. Software je pak možné instalovat pouhým nakopírováním potřebných souborů software do pracovního adresáře. Všechny soubory volné verze software PÁRA bývají k dispozici obvykle v komprimované podobě. Tento soubor je vhodné nejdříve umístit na lokální disk počítače, rozbalit do zvoleného adresáře a pak je teprve software PÁRA včetně souborů dat připraven ke spuštění. 2.3 INSTALACE JINÝCH PRACOVNÍCH LÁTEK Data jiných pracovních látek, než obsahuje instalační verze software je možné získat po dohodě s autory a jejich instalace se provede dodatečným umístěním do cílového adresáře s
4
nainstalovaným programem PARA.EXE bez použití programu INSTAL. Před instalací dat je však třeba zkontrolovat jejich příponu názvu, zda se neshoduje s příponou již instalovaných datových souborů a případně tuto příponu změnit. Data pracovních látek jsou uložena vždy v devíti souborech, a to se stejnou příponou názvu, která představuje jen jedno písmeno (PARA?.?). Cílový adresář, kde byl program nainstalován z dodané instalační diskety programem INSTAL nebo z komprimovaného souboru, obsahuje soubory dat vodní páry s příponou názvu P a s příponou názvu R. Data PARA?.P jsou pro vodní páru a umožňují přesnější výpočty. Byla napočítána dle rovnic IFC 67 [3], kde kritický tlak je 22120 kPa a kritická teplota 374,15 oC. Data představují síť 128*127 stavů v rozsahu teplot 0,01 až 800 oC a chyba vzniklá interpolací v programu je zaručeně menší než 0,1 %. Uvedená data kladou značné nároky na velikost programově použitelné paměti RAM počítače a v případě delších rezidentních programů v této paměti je nelze používat. Data PARA?.R jsou pro vodní páru a umožňují rychlejší výpočty. Byla napočítána dle rovnic IFC 67 [4], kde kritický tlak je 22120 kPa a kritická teplota 374,15 oC. Data představují síť 68*67 stavů v rozsahu teplot 0,01 až 800 oC a chyba vzniklá interpolací v programu se může pohybovat až okolo 0,2 %. Provádíme-li instalaci software PÁRA pomocí programu INSTAL z instalační diskety bez dat pracovních látek (např. přesuneme-li data pracovních látek na jiný disk z důvodu kapacity diskety), je možné kdykoliv data pracovních látek PARA?.? umístit dodatečně (bez použití programu INSTAL) do cílového adresáře. Instalace dat PARA?.P a PARA?.R se pak provede podobně jako instalace dat jiných látek, o které se hovoří v úvodu této kapitoly. Příponu názvu datových souborů pracovních látek je možné změnit na jakékoliv jiné písmeno. Pak se tato pracovní látka bude vypisovat po aktivaci programu PARA.EXE v tabulce pracovních látek na jiné pozici pod jiným písmenem (viz kap. 3.1). Pozn.: V instalační verzi software PÁRA lze někdy také najít data pro vodní páru typu PARA?.W, která jsou vzhledem datům PARA?.P a PARA?.R méně přesná, ale umožňují relativně rychlé výpočty a grafické výstupy i na starších počítačích.
3. AKTIVACE Hlavní program PÁRA lze aktivovat z adresáře s nainstalovanými soubory příkazem PARA <Enter>. Jestliže byl software získán nelegálně, nebo došlo ke změně konfigurace počítače, nebo v případě, že software byl upravován či napaden virem, vypíše se zpráva "Software je nutno znovu nainstalovat s originálními soubory pomocí programu INSTAL"*. Změnu konfigurace počítače mohou však způsobit i některé aktivované programy. V takových případech je nutné provést inicializaci počítače. Pozn.: Uvedená zpráva* se nevypisuje u volné verze software PÁRA. Pozn.: Disk s nainstalovaným programem nesmí být chráněn proti zápisu.
5
Pozn.: Hlavnímu programu PÁRA lze při práci ve Windows přiřadit ikonu
3.1 VOLBA PRACOVNÍ LÁTKY Po načtení hlavního programu do operační paměti počítač zobrazí tabulku, kde vedle písmen A až Z se vypíší jednotlivé pracovní látky, jejichž data jsou obsažena v adresáři spolu s hlavním programem, viz obr. 2. Vlastní volbu pracovní látky provedeme pouze stisknutím příslušného písmene A až Z.
Obr. 2 Volba pracovní látky při aktivaci programu - Zmáčkneme-li písmeno bez pracovní látky, program stagnuje. - Nejsou-li v uvedeném adresáři data pracovních látek, vypíše se zpráva "V adresáři nejsou data pracovních látek" a program je ukončen. - Jsou-li v uvedeném adresáři data pouze jediné pracovní látky, je volba látky vynechána a počítač provede automaticky načtení těchto dat. - Je-li v paměti počítače málo místa pro data (vzhledem k rezidentním programům), vypíše se zpráva "Málo místa pro data" a po stisknutí libovolného tlačítka je program ukončen. 3.2 VOLBA VÝPOČTU A VYKRESLOVÁNÍ DĚJŮ Po načtení dat zvolené látky se na monitoru objeví bližší informace o zvolených datech a o autorech, kteří je připravili, viz obr. 3. Rovněž se na obrazovce objeví informace o
6
autorech software PÁRA a v levé části obrazovky se vytisknou tabulky pro výsledné hodnoty vyhodnocovaných veličin. Ve formuláři na obr. 3 nás počítač také vyzve k volbě verze programu pro určování stavů a automatický výpočet (případně i zobrazení) dějů, kterou lze potvrdit stisknutím tlačítka D. Stisknutím jakéhokoliv jiného tlačítka zvolíme verzi programu pro určování stavů bez výpočtů a bez možnosti zobrazení dějů, která je vhodná pro výuku na školách, kdy není vždy žádoucí předem znát výsledky řešení dějů.
Obr. 3 Volba výpočtu a vykreslování dějů při aktivaci programu 3.3 POPIS PRACOVNÍHO FORMULÁŘE Po všech uvedených volbách se na monitoru objeví pracovní formulář, viz obr. 4. Formulář obsahuje t-s diagram zvolené pracovní látky, daný dolní a horní mezní křivkou (vymezující oblast fázové přeměny mezi kapalnou a plynnou fází) a kritickým bodem označeným kr. Nad diagramem je uvedena zvolená pracovní látka. Vlevo od diagramu jsou tabulky určené pro výsledky stavu 1 a stavu 2, které obsahují slovní formulaci o stavu, teplotu t [oC], tlak p [kPa], měrný objem v [dm3], měrnou entalpii i [kJ/kg], měrnou entropii s [kJ/kg/K], suchost x [-] a měrnou vnitřní energii u [kJ/kg]. Pod tabulkami stavů je u verze programu s výpočtem dějů umístěna tabulka pro výsledky řešení dějů obsahující typ děje, změnu měrné entalpie ∆i [kJ/kg], změnu měrné vnitřní energie ∆u [kJ/kg], měrné teplo q [kJ/kg], měrnou práci a [kJ/kg] a měrnou technickou práci at [kJ/kg]. Byla-li při aktivaci programu zvolena verze pro určování stavů bez výpočtu a možnosti zobrazení dějů, je v místě tabulky pro výsledky dějů text "Verze programu pro řešení stavů bez výpočtů dějů. Určeno pro výuku posluchačů!".
7
Obr. 4 Pracovní formulář software PÁRA s hlavním dialogovým menu
4. OVLÁDÁNÍ V pracovním formuláři pod diagramem, viz obr. 4, je hlavní dialogové menu ovládané z klávesnice stisknutím příslušného zvýrazněného znaku. Program je ošetřen vůči všem omylům. Při chybné volbě použijte tlačítko <Esc>. 4.1 URČOVÁNÍ STAVŮ Stav páry je určován vždy jako průsečík dvou různých izokřivek, a proto je nutné tyto izokřivky postupně do počítače zadat. Při zadávání jakékoliv izokřivky zvolíme nejdříve její typ pomocí tlačítek t, p, v, i, s, x, přičemž t stiskneme při zadávání izotermy, p izobary, v izochory, i izoentalpy, s izoentropy a x křivky konstantní suchosti. Máme-li v počítači již nějaký zadaný stav, počítač nám nejdříve nabídne hodnotu zvolené izokřivky z předchozího stavu. Hodnotu můžeme akceptovat příkazem <Enter>. V opačném případě provádíme přímo zadání vlastní číselné hodnoty izokřivky v jednotkách daných počítačem, a to pomocí tlačítka minus, tlačítek číslic, tečky nebo čárky. Příklad zadávání číselné hodnoty 1. izokřivky typu izochory je uveden na obr. 5. Tlačítko "šipka zpět" umožní mazání hodnoty a ostatní tlačítka ukončí zadávání hodnoty. Zadáme-li hodnotu izokřivky, která neprochází sítí stavů načtených dat, generuje se hlášení "HODNOTA MIMO ROZSAH".
8
Obr. 5 Zadávání číselné hodnoty 1. izokřivky
Obr. 6 Zadávání typu 2. izokřivky Po zadání typu a hodnoty 1. izokřivky je tato počítačem okamžitě vykreslena a obdržíme nabídku pro zadání typu 2. izokřivky, viz obr. 6. Hodnota prvé izokřivky je přitom stále zobrazena pod diagramem. Zadáme-li pak i hodnotu 2. izokřivky, opět je počítačem automaticky vykreslena a průsečík obou izokřivek je označen číslicí 2, viz obr. 7. Na tomto obrázku je vykreslena závěrečná fáze zadání stavu, který byl definován pomocí izochory a izotermy. Zadané hodnoty obou izokřivek jsou uvedeny pod diagramem.
9
Obr. 7 Pracovní formulář po zadání stavu Po vykreslení 2. izokřivky se vyplní tabulka stavu 2 veličinami odpovídajícími průsečíku izokřivek a vypíše se slovní informace: Sytá kapalina, Mokrá pára, Sytá pára, Přehřátá pára, Kritický stav, nebo hlášení stav 1 či 2: Nenalezen, Nejednoznačný. V tabulce stavu 1 i 2 jsou veličiny zadávajících izokřivek označeny vždy odlišnou barvou. Nový stav je zároveň posledním zadaným stavem, a proto je označen jako stav 2. Původní stav 2 se pak přesune do tabulky stavu 1 a původní stav 1 je vymazán z paměti PC. Po zadání 2. izokřivky umožní zmáčknutí libovolného tlačítka návrat do hlavního menu. Dopustíme-li se chyby při zadávání, můžeme kdykoliv použít tlačítko <Esc>, které umožní návrat o jeden krok zpět. 4.2 VÝPOČET DĚJŮ Výpočet dějů se v daném programu provádí automaticky, byla-li při aktivaci programu zvolena verze programu pro určování stavů a automatický výpočet dějů. Počítač pak vyhodnocuje děj tehdy, má-li některá stavová veličina mezi posledními dvěma zadanými stavy stejnou hodnotu. Rozlišuje se při tom děj izotermický t = konst., izobarický p = konst., izochorický v = konst., izoentalpický i = konst. (bez výpočtu tepla a prací), děj izoentropický s = konst. a také děj typu x = 0 pro možnost uzavření oběhů zasahujících do oblasti kapaliny. Na obr. 8 je uveden příklad automatického výpočtu izoentropického děje, kdy stav 1 byl zadán pomocí teploty a tlaku a stav 2 byl zadán pomocí entropie a tlaku. Pozn.: Entropie se v tomto případě zadává velmi snadno, a to zvolením typu izokřivky s a akceptováním hodnoty nabídnuté počítačem z předchozího stavu 1.
10
Obr. 8 Pracovní formulář po zadání dvou stavů s automatickým výpočtem děje Výsledky výpočtu děje se zapisují do tabulky "Děj mezi stavy:", která je umístěna na monitoru vlevo dole a obsahuje typ děje, změnu měrné entalpie ∆i [kJ/kg], změnu měrné vnitřní energie ∆u [kJ/kg], měrné teplo q [kJ/kg], měrnou práci a [kJ/kg] a měrnou technickou práci at [kJ/kg]. Nelze-li rozlišit některý z výše uvedených dějů, vypíše se v tabulce "Děj mezi stavy:" zpráva - Nenalezen. 4.3 VYKRESLOVÁNÍ STAVŮ A DĚJŮ Z hlavního dialogového menu lze kdykoliv vykreslit stav 1 nebo 2 stisknutím 1 nebo 2. Vykreslí se při tom izokřivky, kterými byl zadán stav 1 či 2 a existuje-li jeden jejich průsečík, označí se číslicí 1 či 2, viz obr. 9. Současně se pod diagramem vypíší hodnoty izokřivek, kterými byl stav 1 či 2 zadán. Po zmáčknutí čehokoli se generuje hlavní dialogové menu, přičemž zobrazený stav zůstává na obrazovce. Vykreslování stavů nelze provádět, pokud stav nebyl zadán. Vykreslování termodynamických dějů je možné provést rovněž z hlavního dialogového menu, a to stisknutím tlačítka D. Vykreslují se při tom body stavů 1 a 2 a v případě, že počítač rozlišil děj, je vykreslena také izokřivka tohoto děje procházející stavy 1 a 2, viz izoentropický děj na obr. 10. Současně se pod diagramem vypisují hodnoty izokřivek, kterými byl stav 1 a 2 zadán. Po zmáčknutí čehokoli se opět generuje hlavní dialogové menu a zobrazený děj zůstává na obrazovce. Vykreslování dějů nelze provést, pokud nejsou oba stavy exaktně známy.
11
Obr. 9 Příklad vykreslení stavu 1
Obr. 10 Příklad vykreslení termodynamického děje
4.4 VOLBA TYPU DIAGRAMU Volba typu diagramu, to znamená stavových veličin pro osu Y a osu X, se provádí z hlavního dialogového menu zmáčknutím tlačítka O. 12
Počítač nás nejdříve vyzve k volbě stavové veličiny pro vertikální osu Y. Volba se provede zmáčknutím tlačítka t, p, v, i, s. Pak jsme vyzváni k volbě stavové veličiny pro horizontální osu X, viz obr. 11. Musíme opět zmáčknout některé z tlačítek t, p, v, i, s, přičemž nelze volit pro osu X stejnou stavovou veličinu jako pro osu Y.
Obr. 11 Volba stavové veličiny pro osu X Po volbě osy X se program vrátí do hlavního menu a je vykreslen zvolený diagram včetně stavu 1 či 2, nebo děje mezi stavy 1 a 2, jestliže byly vykresleny před volbou diagramu, viz i-s diagram na obr. 12. Diagram je aktivní ve všech dalších režimech práce, dokud není provedena nová volba typu diagramu. Pozn: Ve všech výše uvedených krocích volby typu diagramu můžeme použít tlačítko <Esc>, které umožní návrat o jeden krok zpět. Pozn.: Při volbě typu diagramu nelze přiřazovat žádné souřadné ose suchost páry x, jelikož takové diagramy by neměly smysl v oblasti přehřáté páry. Pozn.: Při volbě typu diagramu nelze v software PÁRA přiřazovat žádné souřadné ose měrnou vnitřní energii u, jelikož měrná vnitřní energie je závislá na měrné entalpie i, tlaku p a měrném objemu v dle vztahu u = i – p.v. Nebývá proto zvykem speciálně vykreslovat měrnou vnitřní energii v diagramech, a to ani formou izokřivek u = konst.
13
Obr. 12 Pracovní formulář po volbě typu diagramu i-s s automatickým překreslením stavu 2 4.5 VOLBA ROZSAHŮ DIAGRAMU Volba rozsahů diagramu, to znamená zvětšování či zmenšování viditelné pracovní plochy diagramu, se provádí z hlavního dialogového menu zmáčknutím tlačítka R.
Obr. 13 Volba rozsahů diagramu
14
Zobrazí se při tom menu pro volbu rozsahů, kde jsou uvedeny nastavené minimální a maximální hodnoty stavových veličin na ose Y a na ose X a síť s nastavenou plochou diagramu, viz obr. 13. Pomocí tlačítek "šipka nahoru", "šipka dolů" můžeme měnit rozsahy ve směru Y a pomocí tlačítek "šipka vlevo", "šipka vpravo" měníme rozsahy ve směru X. Tlačítko
umožní obnovit původní rozsahy diagramu (pouze u os aktivního diagramu) a tlačítko M, případně i jiná tlačítka, umožní přepnutí režimu ovládání maxim či minim rozsahů. Při ovládání maxim je vypsáno MAX velkými písmeny, při ovládání minim je vypsáno MIN velkými písmeny. Změny rozsahů lze provádět v diagramu okamžitě, se všemi zobrazenými křivkami. Zmáčknutí <Esc> umožní návrat do hlavního menu a zůstává vykreslen diagram s novými rozsahy včetně stavu 1 či 2, nebo děje mezi stavy 1 a 2, pokud byly vykresleny před volbou rozsahů diagramu. Zvolené rozsahy jsou aktivní ve všech dalších režimech práce, pokud se neprovede nová volba rozsahů diagramu. 4.6 GRAFICKÝ REŽIM Volba grafického režimu práce pro vykreslování a mazání různých izokřivek a pro použití grafického ukazovátka se provádí z hlavního menu zmáčknutím tlačítka G. Zobrazí se při tom menu grafického režimu, viz obr. 14, kde je indikována poloha grafického ukazovátka a jsou zpřístupněny různé grafické funkce popsané v kapitolách 4.6.1 a 4.6.2. Pomocí tlačítka <Esc> se můžeme kdykoliv vrátit do hlavního menu, ale izokřivky vykreslené v grafickém režimu zmizí a vykreslí se pouze základní tvar diagramu (x=0, x=1 a kritický bod) a izokřivky stavů 1, 2 nebo děje, které byly vykresleny před volbou grafického režimu, nebo izokřivky posledního stavu zadaného v grafickém režimu. 4.6.1 IZOKŘIVKY V grafickém režimu práce můžeme vykreslovat po zmáčknutí t, p, v, i, s, x
15
Obr. 14 Vykreslování izokřivek v grafickém režimu
různé izokřivky, aniž ovlivníme již zadané stavy 1 a 2. Tento režim umožňuje vykreslit postupně celé osnovy izokřivek (např. pro tisk diagramu, nebo pro orientaci v diagramu při použití grafického ukazovátka). Příklad vykreslení izobar, izoterem, izochor, izoentalp a křivek konstantních suchostí v t-s diagramu je na obr. 14 (izokřivky jsou rozlišeny barvami). Vykreslování izokřivek se provádí obdobně jako při určování stavu (viz kap. 4.1). Vykreslíme-li některou izokřivku chybně, můžeme ji vymazat. Režim mazání, či vykreslování izokřivek se přepíná stisknutím tlačítka M. V režimu mazání je text MAZÁNÍ ČAR vypsán velkými písmeny, v režimu vykreslování je tento text vypsán malými písmeny. Pozn: Chceme-li vymazat izokřivku, musí být aktivován režim mazání a pak zadáme izokřivku určenou pro smazání, stejně jako při vykreslování. Dojde-li k přemazání i jiných izokřivek, které se protínaly s vymazanou izokřivkou, můžeme je obnovit opětovným vykreslením. 4.6.2 GRAFICKÉ ZADÁVÁNÍ STAVŮ V grafickém režimu práce máme k dispozici grafické ukazovátko (křížek), které lze použít pro zjištění souřadnic určité polohy v diagramu a pro určení stavu. Určení stavu pomocí grafického ukazovátka využijeme např. tehdy, je-li při určování stavů dle kap. 4.1 generováno hlášení "Stav 1 či 2: Nejednoznačný", viz zadání stavu 1 pomocí měrné entalpie i a suchosti x na obr. 15 a jeho upřesnění pomocí grafického ukazovátka (viz stav 2 na obr. 15). Ukazovátkem lze po diagramu pohybovat pomocí tlačítek šipek "vlevo", "nahoru", "dolů", "vpravo".
16
Obr. 15 Upřesnění nejednoznačného stavu v grafickém režimu
Při delším držení tlačítek šipek se pohyb grafického ukazovátka urychluje. Poloha ukazovátka je průběžně indikována v dolní části obrazu. Velikost kroku při pohybu ukazovátka je možné přepínat pomocí tlačítka K. Po přepnutí do grafického režimu je nastaven vždy největší krok (indikovaný textem KROK s velkými písmeny). Zmáčknutím tlačítka K zvolíme menší krok (indikovaný textem Krok) a dalším zmáčknutím K zvolíme nejmenší krok (indikovaný textem krok s malými písmeny). Přepínání kroku se další aktivací tlačítka K opakuje. Stav nastavený grafickým ukazovátkem je možné zadat do paměti počítače stisknutím tlačítka A. Zadaný stav se zapíše vždy do tabulky stavu 2 a původní stav 2 se přepíše do tabulky stavu 1, podobně jako při určování stavů dle kap. 4.1. Počítač zde však nevykresluje izokřivky, kterými byl stav zadán, viz obr. 15. Tyto izokřivky můžeme kdykoliv snadno doplnit dle postupu uvedeném v kap. 4.6.1. 4.7 KALKULÁTOR Software PÁRA má vestavěný kalkulátor, který je možné používat z hlavního menu po stisknutí tlačítka K.
17
Obr. 16 Zobrazení kalkulátoru v dolní části pracovního formuláře Pod aktuálním diagramem se místo hlavního dialogového menu objeví displej kalkulátoru a řada funkcí, které je možné aktivovat stisknutím příslušného zvýrazněného znaku uvedených funkcí, viz obr. 16. Kalkulátor má jednu paměť M. Je-li v této paměti nenulové číslo, je v levé části displeje vytištěn znak M. Kalkulátor indikuje vždy chybové hlášení, překročí-li absolutní hodnota výsledku hodnotu 1030. Úplný přehled funkcí a možností ovládání vestavěného kalkulátoru je uveden v následujícím textu: číslice, tečka
- zadání čísel,
- maže displej,
+
- sčítání,
-
- odečítání,
*
- násobení,
/
- dělení,
šipka nahoru
- umocnění,
1/x
- reciproká hodnota čísla,
šipka vlevo
- uložení čísla do paměti,
šipka vpravo
- vyvolání čísla z paměti,
M+
- přičítání čísla do paměti,
PI
- generuje Ludolfovo číslo,
LN
- přirozený logaritmus,
18
EXP
- exponenciální funkce ex,
LOG
- dekadický logaritmus,
10^x
- exponenciální funkce 10x,
SIN
- funkce sinus,
ASI
- funkce arcussinus,
COS
- funkce cosinus,
ACO
- funkce arcuscosinus,
TAN
- funkce tangens,
ATA
- funkce arcustangens,
*10^Z
- zadání exponentu čísla,
Deg
- určuje režim vypisování údajů úhlů ve stupních (je-li režim aktivní, je DEG vypsáno velkými písmeny),
Rad
- určuje režim vypisování údajů úhlů v radiánech (je-li režim aktivní, je RAD vypsáno velkými písmeny),
NEG
- neguje číslo. Návrat z režimu kalkulátoru do hlavního menu software PÁRA lze provést pomocí
tlačítka <Esc>, přičemž stav kalkulátoru zůstává vždy zachován, což umožňuje pokračovat ve výpočtech i po nové aktivaci kalkulátoru. 4.8 NÁVOD K OBSLUZE Software PÁRA má interní vestavěný návod k obsluze, který lze aktivovat tlačítkem F1. Vestavěný návod k obsluze programu je čtyřstránkový a po spuštění software PÁRA je vždy nastaven na 2. stránku, která obsahuje nejdůležitější informace pro ovládání. V návodu lze listovat stisknutím tlačítek 1, 2, 3, 4, , . Návrat do hlavního menu software umožní tlačítko <Esc>. Při novém volání návodu se automaticky objeví naposledy nalistovaná stránka. Jednotlivé stránky vestavěného návodu k obsluze jsou uvedeny na obr. 17 až obr. 20. Na prvé stránce jsou stručné informace o aplikaci software PÁRA a způsobu práce tohoto programu a také informace o spuštění programu včetně stručného popisu základního pracovního formuláře. Na druhé a třetí stránce vestavěného návodu k obsluze nalezneme základní informace o ovládání software PÁRA, a to ovládání funkcí hlavního menu včetně ovládání příslušných funkcí ve vedlejších menu. Poslední čtvrtá stránka návodu k obsluze obsahuje pak souhrn hlavních funkcí programu, ke kterým patří: • Určování stavů pomocí libovolné dvojice stavových veličin
19
• Automatický výpočet dějů • Zobrazení stavů, dějů a různých izokřivek v libovolném souřadném systému a měřítku • Tisk obrazů
Obr. 17 První stránka vestavěného návodu k obsluze
Obr. 18 Druhá stránka vestavěného návodu k obsluze
20
Obr.19 Třetí stránka vestavěného návodu k obsluze
Obr. 20 Čtvrtá stránka vestavěného návodu k obsluze 4.9 TISK Software PÁRA je vybaven tiskovou rutinou umožňující černobílý tisk celého aktuálního obrazu v DOSu na tiskárnách EPSON a kompatibilních připojených na paralelní rozhraní LPT1. Tisk se inicializuje stisknutím tlačítka F5,
21
které není ve formuláři uvedeno. Tisknout lze z hlavního menu, z návodu, z menu po zadání nového stavu, po vykreslení stavů 1, 2, či děje, z menu grafického režimu, z menu pro změnu os a rozsahů a v režimu práce kalkulátoru. Není-li tiskárna připravena, program stisknutí tlačítka F5 ignoruje. Chceme-li tisk ukončit předčasně, zmáčkneme jakékoliv tlačítko. Software PÁRA nepoužívá tlačítko , které lze využít pro vlastní tiskové rutiny umožňující např. tisk na jiných tiskárnách, tisk pseudobarevný či barevný, tisk jen některých částí obrazu, případně tisk v různém zvětšení. Tyto tiskové rutiny nejsou součástí software PÁRA. Vlastní tiskovou rutinu je třeba před spuštěním programu PÁRA inicializovat a umístit rezidentně do paměti počítače, přičemž pro černobílý tisk je vhodné nastavit atributy barev 0 a 14 jako bílé a ostatní atributy jako černé (případně i různě šedé). V operačním systému Windows lze pomocí tlačítka , uložit obraz jakéhokoliv aktuálního formuláře software PÁRA do šablony a přenést do jiného software. Tam je pak možné provést např. úpravy obrazů, doplnění obrazů o případný popis a pak i tisk obrazů včetně provedených úprav. 4.10 VOLBA PALETY BAREV Základní paletu barev, která je vždy aktivní po spuštění programu PARA.EXE lze snadno měnit, viz příklad na obr. 21, a to pomocí tlačítka B, které není ve formuláři zobrazeno. Program obsahuje 6 možných variací barev, které se opakovaným mačkáním tlačítka B cyklicky opakují. Paletu barev lze volit buď z hlavního menu, nebo z návodu k obsluze, z menu po zadání nového stavu, po vykreslení stavu 1, 2, či děje, z menu grafického režimu, z menu pro změnu os a rozsahů a v režimu práce kalkulátoru.
Obr. 21 Příklad pracovního formuláře se změněnou paletou barev
22
Nastavená paleta barev je aktivní ve všech režimech práce programu až do nové volby palety barev či do volby jiné pracovní látky, kdy se automaticky nastavuje základní paleta. 4.11 ZVUKOVÝ SIGNÁL V programu PÁRA je implicitně nastaveno potvrzení stisku tlačítka zvukovým signálem. Toto nastavení je možné přepínat z hlavního menu pomocí tlačítka Z. Je-li v hlavním menu text ZVUK napsán velkými písmeny, je zvukový signál aktivní, v opačném případě je zvukový signál potlačen. Výjimkou jsou varovné zvukové signály, které jsou aktivní i tehdy, že jsme zvolili režim potlačování zvukových signálů. 4.12 UKONČENÍ PRÁCE Ukončení práce se software PÁRA lze provést z hlavního menu tlačítkem <Esc>. Dojde při tom ke smazání izokřivek v diagramu a pod diagramem se zobrazí aktuální čas a datum, viz obr. 22.
Obr. 22 Zobrazení před ukončením práce se software PÁRA Počítač nás zároveň vyzve ke stisknutí tlačítka K, které potvrdí ukončení programu (návrat do DOSu či Windows), nebo tlačítka J,
23
které umožní volbu jiné pracovní látky nebo jiných dat téže pracovní látky (viz kap.3.1) a zároveň volbu verze programu pro výpočet dějů (viz kap.3.2). Ostatní tlačítka způsobí návrat do hlavního menu software s původní pracovní látkou.
5. SEZNAM SOUBORŮ SOFTWARE PÁRA Seznam souborů software PÁRA je obsažen v souboru Seznam.txt. Výpis tohoto souboru najdeme v níže uvedeném textu. ______________________________________________________________ SEZNAM SOUBORU SOFTWARE PARA verze 1.1 -------------------------------------------------------------Autori software: Doc.Ing.Milan Pavelek,CSc. Doc.Ing.Eva Janotkova,CSc. Odbor termomechaniky a techniky prostredi Fakulta strojniho inzenyrstvi, Vysoke uceni technicke v Brne 616 69 Brno, Technicka 2 Ceska republika Tel.: +42/05/4114 3272 +42/05/4114 3268 E-mail: [email protected] [email protected] Internet: http://dt.fme.vutbr.cz/~pavelek/ http://dt.fme.vutbr.cz/~janotkova/ -------------------------------------------------------------INSTAL EXE Instalacni program (instaluje software PARA) Neni jej treba pouzivat u volne siritelne verze PARA
EXE
Hlavni program PARA verze 1.1
PARA0 PARA1 PARA2 PARA3 PARA4 PARA5 PARA6 PARAX PARAY
P P P P P P P P P
Data Data Data Data Data Data Data Data Data
vodni vodni vodni vodni vodni vodni vodni vodni vodni
pary pary pary pary pary pary pary pary pary
(presna) (presna) (presna) (presna) (presna) (presna) (presna) (presna) (presna)
-
vel.na mez.krivkach teploty tlaky objemy entalpie entropie suchosti nazev pary, konst. autor dat, pole ZOOM
PARA0 PARA1 PARA2 PARA3 PARA4 PARA5 PARA6 PARAX PARAY
R R R R R R R R R
Data Data Data Data Data Data Data Data Data
vodni vodni vodni vodni vodni vodni vodni vodni vodni
pary pary pary pary pary pary pary pary pary
(rychla) (rychla) (rychla) (rychla) (rychla) (rychla) (rychla) (rychla) (rychla)
-
vel.na mez.krivkach teploty tlaky objemy entalpie entropie suchosti nazev pary, konst. autor dat, pole ZOOM
PARA0
W
Data vodni pary (stare PC) -vel.na mez.krivkach
24
PARA1 PARA2 PARA3 PARA4 PARA5 PARA6 PARAX PARAY
W W W W W W W W
Data Data Data Data Data Data Data Data
vodni vodni vodni vodni vodni vodni vodni vodni
pary pary pary pary pary pary pary pary
(stare (stare (stare (stare (stare (stare (stare (stare
PC) PC) PC) PC) PC) PC) PC) PC)
-teploty -tlaky -objemy -entalpie -entropie -suchosti -nazev pary, konst. -autor dat, pole ZOOM
NAVOD PARA-INF SEZNAM INSTAL PARA PARA-INF PARASOFT
DOC EXE TXT ICO ICO ICO ICO
Navod k obsluze prog. PARA (pro WORD) Informace o principu software Seznam souboru software PARA Ikona programu INSTAL pro Windows Ikona programu PARA pro Windows Ikona programu PARA-INF pro Windows Ikona SOFTWARE PARA pro Windows
6. Práce ve WINDOWS Software PÁRA může pracovat také pod operačním systémem Windows. V takovém případě je vhodné, aby program pracoval především na celé obrazovce a měl k dispozici (pro práci v DOSu) nejlépe 600 kB základní paměti RAM. V operačním systému Windows si pak můžeme vytvořit vlastní složku software PÁRA s charakteristickou ikonou, do které můžeme zařadit ikony informačního programu, instalačního programu a hlavního programu, viz obr. 23.
Obr. 23 Ikony pro práci ve Windows V operačním systému Windows lze pomocí tlačítka , uložit obraz jakéhokoliv formuláře software PÁRA do šablony a přenést do jiného software, kde můžeme provést tisk.
7. AUTORSKÁ PRÁVA Volnou verzi software PÁRA lze šířit kopírováním apod., ale uživateli není dovoleno software prodávat a upravovat. Uživatel je povinen respektovat autorská práva.
25
8. LITERATURA [1]
PAVELEK,M.-JANOTKOVÁ,E.: Výpočet stavů a dějů par v diagramech. Energetika 42, 1992, 9, s. 267-270.
[2]
Quick Basic V.4.50. Copyright (c) 1985-1988 Microsoft Corporation.
[3]
MAREŠ,R.: Počítačové soubory stavových veličin vodní páry napočítané dle rovnic IFC 67 (128 * 127 stavů). Západočeská universita, Plzeň 1992.
[4]
MAREŠ,R.: Počítačové soubory stavových veličin vodní páry napočítané dle rovnic IFC 67 (68 * 67 stavů). Západočeská universita, Plzeň 1992.
26
