Методология построения и анализа математических моделей систем теплоснабжения

Методология построения и анализа математических моделей систем теплоснабжения

Автор: Сидельников, Владимир Иванович

Шифр специальности: 05.13.18

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2004

Место защиты: Ростов-на-Дону

Количество страниц: 286 с. ил.

Артикул: 2741787

Автор: Сидельников, Владимир Иванович

Стоимость: 250 руб.

Введение
Глава 1. Обзор состояния систем теплового снабжения и методов их исследования
1.1. Оценка состояния СТС в Российской Федерации и перспективы их развития
1.2. Системы теплового снабжения помещений
1.3. Нормативные требования СНиП к тепловым параметрам помещений и их регулированию
1.4. Оценка потерь тепловой энергии в элементах систем теплового снабжения
1.5. Методы анализа и возможные направления повышения эффективности систем теплового снабжения
1.6. Выводы по главе и цели исследования
Глава 2. Анализ и классификация систем теплового снабжения
2.1. Обоснование требований к математическим моделям систем теплоснабжения
2.2. Системный подход к описанию теплоснабжения зданий
2.3. Централизованные системы теплового снабжения
2.4. Системы теплоснабжения зданий с автономными встроенными источниками
2.5. Системы теплоснабжения зданий с автономными пристроенными источниками
2.6. Системы теплоснабжения зданий с автономными вынесенными источниками
2.7. Принципы классификации систем теплового снабжения
2.8. Выводы по главе
Глава 3. Построение математических моделей систем теплоснабжения
3.1. Построение математических моделей базовых элементов систем теплоснабжения
3.1.1. Математическая модель процесса теплового обмена в источнике тепловой энергии
3.1.2. Математическая модель процесса теплового обмена в теплотрассах прямой и обратной подачи
3.1.3. Математическая модель процесса теплового обмена в обогреваемом помещении
3.2. Математическая модель системы теплоснабжения с вынесенным автономным источником
3.3. Математические модели систем теплоснабжения с совмещенными с нагрузкой автономными источниками
3.3.1. Математическая модель системы теплоснабжения с автономным пристроенным источником
3.3.2. Математическая модель системы теплоснабжения с автономным встроенным источником
3.4. Математические модели теплового снабжения от централизованного источника
3.4.1. Математические модели теплового снабжения от централизованного источника по радиальной схеме
3.4.2. Математические модели теплового снабжения от централизованного источника по магистральной схеме
3.5. Математические модели теплового снабжения от централизованного и совмещенных автономных источников
3.5.1. Математические модели теплового снабжения по радиальной схеме
3.5.2. Математические модели теплового снабжения по магистральной схеме
3.6. Математические модели теплового снабжения от
централизованного и вынесенных автономных источников
3.6.1. Математические модели теплового снабжения по радиальной схеме
3.6.2. Математические модели теплового снабжения по магистральной схеме
3.7. Выводы по главе
Глава 4. Принципы анализа систем теплового снабжения
4.1. Общие принципы решения систем ОДУ рассматриваемого класса
4.2. Методика построения аналитических решений систем ОДУ
4.3. Методика нахождения нормативных режимов СТС
4.3.1. Условия достижимости стационарных и нормативных режимов
4.3.2. Нахождение нормативных режимов СТС
4.4. Методика эквивалентирования систем теплоснабжения
4.4.1. Эквивалентирование магистральных участков тепловых сетей
4.4.2. Эквивалентирование радиальных участков тепловых сетей
4.4.3. Эквивалентирование отопительных приборов
4.4.4. Эквивалентирование обогреваемых помещений
4.4.5. Эквивалентирование автономных источников тепловой энергии
4.4.6. Методика проведения расчетного эксперимента по эквивалентированшо сети
4.4.7. Аналитические зависимости для оценки погрешностей эквивалентирования
4.5. Методические подходы к решению задач устойчивости систем рассматриваемого класса
4.6. Постановка задачи описания областей устойчивости в пространстве коэффициентов характеристических многочленов
4.7. Описание областей устойчивости в пространстве коэффициентов характеристических многочленов
4.8. Методика построения асимптотически устойчивых линейных систем ОДУ
4.9. Оптимальное управление системами теплоснабжения помещений
4.9.1. Релейное управление переходным режимом
теплоснабжения помещения
4.9.2. Релейное управление переходным режимом
теплоснабжения помещения в системе радиаторпомещение
4 Выводы по главе
Глава 5. Анализ математических моделей конкретных систем теплового снабжения
5.1. Масштабирование коэффициентов математических моделей, моделирующих теплоснабжение от централизованных источников
5.2. Математическое моделирование системы теплоснабжения порядка 4п
5.2.1. Анализ устойчивости системы теплоснабжения с централизованным источником
5.2.2. Оценка устойчивости системы теплоснабжения с централизованным источником и одной нагрузкой
5.2.3. Аналитические решения систем теплоснабжения с централизованными источниками общий случай
5.3 Масштабирование коэффициентов математических моделей, моделирующих теплоснабжение от централизованного и автономных источников
5.3.1. Масштабирование коэффициентов математических моделей для централизованных систем с автономными встроенными источниками
5.3.2. Масштабирование коэффициентов математических моделей для централизованных систем с автономными пристроенными источниками
5.3.3. Масштабирование коэффициентов математических моделей для централизованных систем с автономными вынесенными источниками
1 5.4. Анализ устойчивости систем теплоснабжения с
централизованным и автономными источниками
5.4.1. Анализ устойчивости системы теплоснабжения с централизованным и автономными встроенными источниками
5.4.2. Анализ устойчивости системы теплоснабжения с централизованным и автономными пристроенными источниками
5.4.3. Анализ устойчивости системы теплоснабжения с централизованным и автономным вынесенным источниками
5.5. Нормативные решения для систем централизованного
теплоснабжения
5.6. Нормативные решения для систем централизованного
теплоснабжения с автономными источниками
5.6.1. Нормативные решения для систем централизованного теплоснабжения с автономными встроенными источниками
5.6.2. Нормативные решения для систем централизованного теплоснабжения с автономными пристроенными источниками
5.6.3. Нормативные решения для систем централизованного теплоснабжения с автономными вынесенными источниками
5.7. Пример корректировки устойчивости системы ОДУ
5.8. Выводы по главе
Глава 6. Реализация программных комплексов по математическому
моделированию СТС
6.1. Принципы компьютерной реализации возможности и
структура системы программной поддержки
6.2. Пример эквивалентирования магистральной схемы СТС в радиальную
6.3. Эквивалентирование системы теплоснабжения с централизованным источником
6.4. Пример оценки устойчивости системы теплового снабжения
6.5. Сравнительный анализ компьютерного моделирования СТС с результатами эксперимента
6.6. Оптимизация системы теплоснабжения типового жилого комплекса
6.7. Выводы по главе
Заключение
Библиографический список
Обозначения, символы и сокращения
Приложение
Введение
Актуальность


ГС в помещении с учетом повышения ее в зависимости от высоты для помещений высотой более 4 м x, расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения, СС р добавочные потери теплоты в долях от основных потерь п коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху. Выражение 1. Однако в СНиП не дается никаких указаний о допустимых величинах тепловых потерь зданием в целом и способах определения их оптимальной экономически оправданной величины. Выше был дан краткий обзор основных требований, предъявляемых СНиП к режимах теплового снабжения. В данном параграфе мы попытаемся сформулировать основную цель диссертационного исследования применительно к системам теплового снабжения, и проанализировать существующие методы решения данной задачи с их достоинствами и недостатками. С,У. Векторфункция м размерности т,п называется управлением или управляющим вектором. Данной векторфункцией мы вправе распоряжаться в соответствии с поставленными перед нами целями функционирования системы теплового снабжения, то есть выбирать управляющую функцию, которая может быть функцией времени и и0, фазового вектора и их, возмущения и и4 либо иметь более общий вид и и1,х,4 5, , , , , 2, 0, 2, 3, 7,5,1. Решение систем обыкновенных дифференциальных уравнений оказывается принципиально возможным в случае их асимптотической устойчивости колебательной или монотонной. Вопросам устойчивости систем, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями, посвящены работы ряда авторов 1, , , , , 2. Основным недостатком, присущим большинству существующих методов анализа устойчивости методы РаусаГурвица, Михайлова, Найквиста и др. При этом остаются совершенно неясными ответы на вопросы в каком порядке, в каком направлении и на какие параметры исходной системы следует воздействовать, чтобы перевести систему в состояние асимптотической устойчивости. Отметим, что в приведенной выше постановке задачи, модели вида 1. СНиП теплового режима в обогреваемом помещении помещениях. Вместе с тем известно, что преобразование первичных энергоносителей в тепловую энергию в источнике сопровождается нарушением экологического равновесия. Следовательно, решение задачи минимизации затрат на тепловое снабжение обогреваемого объекта объектов, должно сопровождаться решением задачи минимизации вредного воздействия СТС на окружающую среду , 6. Как известно, любой технический проект требует определенных капиталовложений. Если минимизация затрат на теплоснабжение относится к классу оптимизационных задач, решение которых предполагает отыскание минимума функции приведенных затрат, то решение задачи поддержания экологических норм в зависимости от вредных выбросов источниками систем теплоснабжения требует исключительно дополнительных капитальных вложений, направленных лишь на улучшение состояния окружающей среды. Решение задачи в данной постановке требует специальных подходов , , , , , 9, 3, 0, 7, 8, 1. Рассмотрим основные направления исследований в области оптимизации теплового снабжения, проводимые в нашей стране и за рубежом. Из проводимых в данной области в нашей стране исследований в первую очередь следует отметить работы Табунщикова Ю. А. и его школы , 6. Основное направление их работ это математическое моделирование и оптимизация тепловой эффективности зданий. Важнейшие научные результаты Табунщикова Ю. А. и его школы изложены в 4,6. Основное направление их исследований сводится к анализу и оптимизации тепловой эффективности зданий. При этом используется системный подход к построению математической модели тепловой эффективности здания как сложной технической системы. Построению математической модели здания в целом предшествует построение ряда математических моделей, описывающих процессы теплового обмена в различных конструктивных элементах здания, таких как отдельного помещения, ограждающей конструкции, светового проема. Расчет конвективного теплообмена выполнен на основе решения уравнений сохранения количества движения, энергии и массы уравнения НавьеСтокса 4. Дифференциальное уравнение для средних значений температур воздуха по объему обогреваемого помещения на основе уравнений теплопроводности подробно выведено Табунщиковым Ю. А. и Бродач М. М. в 4.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.275, запросов: 244