Разработка и анализ распределенных математических моделей тепловых процессов

• Автор: Жук, Татьяна Игоревна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Глава 1. Глава 2. Обобщенная математическая модель теплообменника с однофазными теплоносителями. Линейная модель конвективного прямоточного теплообменника с распределенностью параметров всех сред РПРПРП. СПСПРП. Линейная модель конвективного теплообменника с распределенностью параметров внутреннего теплоносителя и независимым обогревом ПОСПРП. Глава 3. Модели с сосредоточенными параметрами. Линейная точечная модель конвективного теплообменника 1СП модель. Двух и трехточечная модели конвективного прямоточного теплообменника 2СП, ЗСП модели. Двух и трехточечная модели конвективного иротнвоточного теплообменника 2СП, ЗСП модели. Многоточечные модели с независимым обогревом НОСП модели. Глава 4. Сравнительный анализ моделей различной степени приближения. Выводы по главе. Глава 5. Особенности математического описания противоточных конвективных теплообменников. Определение передаточных функций каналов , 0,к и И2 в2. Глава 6. Влияние изменения теплоемкости внутреннего теплоносителя на точность модели
6.


Но, в отличие от экспериментальных, для аналитических моделей отсутствует эталон, с которым можно было бы сравнить полученную модель. В качестве эталонной может быть использована модель, разработанная с наименьшими допущениями. Таким образом, при наличии эталона возникает возможность оценивать влияние принятия различных допущений на точность модели. Одним из явных путей повышения точности является учет распределенности параметров сред по пространственным координатам. В этом смысле наиболее трудноописуемым является конвективный теплообменник КТО. Он состоит из трех сред внешний и внутренний теплоносители и теплопередающая стенка. На сегодняшний день задача учета распределенности всех трех сред при разработке математической модели не решена. Так же на сегодняшний день нет аналитического решения динамических характеристик для теплообменников с противоточной схемой движения сред. С учетом сказанного выше, целью данной работы является разработка и получение динамических характеристик модели конвективного теплообменника, учитывающей распределенность параметров всех сред наружного и внутреннего теплоносителя и теплопередающей стенки, разработка методики расчета частотных характеристик противоточного теплообменника, разработка модели многоточечного приближения и исследование влияния на точность модели принимаемых допущений. Достоверность и обоснованность результатов работы и выводов обеспечивается строгим применением математического аппарата, подтверждается совпадением частных случаев рассмотренных моделей с моделями, полученными другими авторами, малым расхождением с экспериментальными данными и с данными, полученными на компьютерных тренажерах ЗАО Тренажеры для электростанций. В первой главе приведен обзор литературы по теме диссертации. На основании обзора сформулированы задачи, которые решаются в диссертационной работе. Во второй главе разработаны линейные модели с распределенными параметрами. Третья глава посвящена моделям с сосредоточенными параметрами. Получены выражения для передаточных функций по основным каналам моделей точечного, двух, трех и многоточечного приближения. На основании теоретических разработок второй и третей глав в четвертой главе выполнен сравнительный анализ точности моделей различной степени приближения на примере различных поверхностей нагрева котлов. Это позволило оценить погрешности, вносимые допущениями о распределенности параметров отдельных сред теплообменников. В пятой главе обсуждаются особенности расчета противоточных теплообменников. Предложен новый аналитический метод определения частотных характеристик, исключающий итерационную процедуру расчета. Метод опробован на примере противоточных поверхностей нагрева прямоточного и барабанного котлов. Предметом исследования шестой главы является изучение влияния параметрических допущений на точность моделей. Рассмотрены допущения о постоянстве теплоемкости и коэффициента теплоотдачи внутреннего теплоносителя. Анализируется возможность пренебрежения влиянием отдельных постоянных времени дифференциальных уравнений сред. В последней, седьмой главе проводится сравнение динамических характеристик, полученных по аналитическим моделям, с экспериментальными данными, и исследуется влияние моделей различной степени приближения на качество функционирования систем автоматического регулирования. Пикина Г. А., Жук Т. И. Аналитические модели конвективного теплообменника с однофазными теплоносителями Теплоэнергетика . Пикина Г. А., Жук Т. Теория и практика построения и функционирования АСУ ТП Тр. М., . Никина Г. А., Жук Т. Н. Особенности расчета частотных характеристик противоточного теплообменника Теплоэнергетика . Пикина Г. А., Жук Т. И. Влияние учета распределенности параметров сред конвективного теплообменника на качество аналитической модели Радиоэлектроника, электротехника и энергетика Тез. Одиннадцатой междунар. М., . Пикина Г. А., Жук Т. И. Сравнительный анализ теоретических и экспериментальных моделей пароперегревателя котла ТПП0 Теория и практика построения и функционирования АСУ ТП Тр. М., .