画图论述蒸汽流量扰动下，汽包水位动态特性特点

参考答案：在蒸汽流量阶跃扰动作用下，水位控制对象的动态特性表现为起始阶段带有“虚假水位”的无自平衡能力的特点，如图4-4所示。

图4-4 蒸汽流量扰动下汽包水位的动态特性

当蒸汽流量突然增加时，由于汽包压力的下降，汽包内水的沸腾突然加剧，使水中汽泡容积迅速增加而呈现出“虚假水位”的现象：虽然锅炉的给水量小于蒸发量，但在一开始时，水位不仅不下降反而上升，然后再下降；反之，当蒸汽流量突然减少时，水位不仅不上升反而下降，然后再上升。“虚假水位”的变化幅度正比于蒸发量扰动大小和压力变化速度。当“虚假水位”消失后，水位按积分规律变化，呈现出无自平衡的特点。

图4-4中，H为蒸汽流量扰动下汽包水位的实际变化曲线，可以认为是曲线H1和曲线H2合成的结果。H1为不考虑水面下汽泡容积的变化，仅考虑汽水物质不平衡时的水位反应曲线；H2为不考虑汽水物质不平衡，仅考虑给水过冷度引起的水面下汽泡容积变化时的水位反应曲线。因此，蒸汽流量扰动下汽包水位的动态特性可用传递函数表示