Разработка методик и расчеты нестационарных процессов тепломассопереноса в элементах энергооборудования

• Автор: Андрейко, Наталья Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 142 с.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПО ПРОБЛЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

11. Динамические характеристики тепловых процессов в элементах

энергетического оборудования

1.2. Теплопроводность и методы ее расчета

1.3. Краткая характеристика приближенных аналитических методов

1.4. Обратные задачи

1.5. Динамические характеристики линейных систем

1.6. Воздействие пульсаций температур на энергооборудование

2. АППРОКСИМАЦИЯ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ

2.1. Системные функции

2.2. Степенная аппроксимация

2.3. Аппроксимация при больших частотах
2.3.1. Определение границы применимости оригинала, найденного
по асимптотике изображения
3. РЕШЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА
3.1. Нестационарная теплопроводность неограниченного
сплошного цилиндра
3.2. Нестационарная теплопроводность двухслойной пластины
3.3. Поле скоростей в трубе при нестационарном ламинарном режиме течения несжимаемой жидкости
3.4. Поле скоростей в трубе при нестационарном турбулентном
режиме течения несжимаемой жидкости
3.5. Нестационарные температуры в канале с тепловыделением
3.6. Полиномиальные разложения температуры по длине канала
4. РАСЧЕТЫ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕМЕНТАХ
ЭНЕРГООБОРУДОВАНИЯ
4.1. Пульсации температур в элементах энергооборудования
4.1.1. Разрушения при пульсациях температур
4.1.2. Оценка пульсационных напряжений и долговечности
4.1.3. Методика определения температур и напряжений в стенке
4.1.4. Определение нестационарных температур
внутренней поверхности стенки
4.1.5. Расчет нестационарных напряжений в стенках труб пароперегревателей Краснодарской ТЭЦ
4.1.6. Определение долговечности
4.1.7. Определение локальных значений коэффициента теплоотдачи
4.2. Определение передаточных функций тепловых
процессов в противоточных теплообменниках
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность работы: Кинетика целого ряда физических и технологических процессов, протекающих в энергетическом оборудовании, моделируется уравнениями нестационарного тепломассопереноса, а так же разработка алгоритмов и программ управления теплоэнергетическими установками требует исследования соответствующих нестационарных режимов их работы:
• определение условий проведения нормальных переходных режимов, связанных с плановыми изменениями уровня мощности и состава работающего оборудования;
• обоснование требований к системам управления, регулирования и защиты, включая исполнительные органы, в соответствии с динамическими характеристиками оборудования;
• выбор вида защиты и оптимизация последовательности защитных мероприятий на случай возникновения аварийных ситуаций;
• гидродинамические исследования устойчивости элементов теплоэнергетических установок с целью определения конструктивных схем и соответствующих параметров, при которых обеспечивается необходимая стабильность течения в рабочих условиях;
• определение теплофизических условий работы энергооборудования в нестационарных режимах, которые могут значительно отличаться от исходных установивших режимов по лимитирующим температурам, давлениям и др.;
• определение нестационарных температурных напряжений в конструктивных элементах оборудования;
• оценка общей надежности оборудования с учетом термических и других видов напряжений, возникающих при различных переходных и аварийных режимах.

Продолжение табл. 2.3.
1 2 3
0,76 0,1952 0,19669 -0,7669
СЙО 0,1769 0,17815 -0,7114
084 0,1602 0,16134 -0,7145
088 0.1452 0.14610 -0 6205
0 92 01315 013778 -0 5946
0,96 0,1192 0,11975 -0,4675
1,00 0,1080 0.10840 -0,3775
1,04 0,0978 0,09812 -0,3327
1.08 0.0886 0.08881 -0.2383
1,12 00803 0,08037 -0,0925
1,16 0,0728 0,07273 0,0918
1.20 0.0659 0.06581 01300
1,60 0,0246 0,02414 1,8425
2.3. Аппроксимация при больших частотах
Дробно-рациональная аппроксимирующая функция позволяет улучшить аппроксимацию, но, тем не менее, может оказаться достаточно грубой при проведении точных расчетов, особенно для изображений тДв) медленно убывающих при 5 оо [46].
Примером может служить передаточная функция среднеинтегральной температуры пластины при симметричных граничных условиях 1-го рода:
П(я)=^1. (2.31)
л/5
Поскольку при 5 -» оо п{$)~ у г, то для малых моментов времени оригинал равен и П(/) -» со при г-» 0. Поэтому использование дробнорациональной аппроксимации, имеющей асимптотику при 5-»со вида ук