Исследование схем парогазовых установок на основе разработанных прикладных программ по свойствам рабочих тел

• Автор: Орлов, Константин Александрович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 с. : ил. + Прил. (с.168-311)

1. Обзор литературных данных.

1.1. Введение

1.2. Цикл Ченга

1.3. Впрыск пара с предвключенной паровой турбиной.

1.4. Схема ПГУ с паровой турбиной привода компрессора

1.5. II цикл.

1.6. Цикл ИГУ контактного типа с испарителем vi .

1.7. цикл
1.8. Цикл

1.9. Цикл с влажным сжатием

1 Расчет свойств рабочих тел ПГУ.

2. Расчет свойств воды и водяного пара.
2.1. Введение
2.2. Описание Формуляции I для научных расчетов термодинамических свойств воды и водяного пара.
2.3. Программа расчета термодинамических свойств воды по научной Формуляции I.
2.3.1. Основные характеристики программы
2.3.2. Расчет при переменных давлении р и температуре Т
2.3.3. Расчет линии насыщения.
2.3.4. Расчет метастабильной области
2.4. Описание технической Формуляции для расчетов термодинамических свойств воды и водяного пара.
2.5. Программа расчета термодинамических свойств воды по технической Формуляции I.
2.5.1. Основные характеристики программы
2.5.2. Особенности использования программы
2.5.3. Расчет в зависимости от переменных р, Т
2.5.4. Расчет в зависимости от переменныхр, И.
2.5.5. Расчет в зависимости от переменных р,
2.5.6. Расчет в зависимости от переменных г, 5.
2.5.7. Расчет дополнительных свойств, не входящих в 1Р.
2.5.8. Расчет линии насыщения.
2.5.9. Расчет двухфазной области
2.6. Заключение
3. Расчет свойств газов и их смесей
3.1. Введение
3.2. Методика расчета термодинамических свойств отдельных газов
3.2.1. Перечень используемых газов
3.2.2. Расчетные зависимости
3.3. Программа расчета термодинамических свойств отдельных газов.
3.3.1. Введение.
3.3.2. Расчет обратных зависимостей.
3.4. Методика расчета термодинамических свойств смесей газов.
3.5. Программа расчета термодинамических свойств смесей газов
3.6. Методика учета диссоциации в смесях газов при высоких температурах
3.7. Программа расчета свойств метана
3.8. Заключение
4. Исследование схем ПГУ контактного типа
4.1. Введение
4.2. Описание схемы ПГУ
4.3. Исходные данные для расчета.
4.4. Алгоритмы расчета элементов тепловой схемы и свойств рабочих тел .
4.4.1. Алгоритм расчета свойств наружного воздуха.
4.4.2. Алгоритм расчета свойств газообразного топлива и теоретических объемов продуктов сгорания
4.4.3. Алгоритм расчета топливного компрессора
4.4.4. Алгоритм расчета компрессора и КВОУ
4.4.5. Алгоритм расчета камеры сгорания.
4.4.6. Алгоритм расчета смешения парогазовой смеси с охлаждающим паром
4.4.7. Алгоритм расчета турбины привода компрессора
4.4.8. Алгоритм расчета паровой турбины
4.4.9. Алгоритм расчета силовой турбины
4.4 Алгоритм расчета вторичного пароперегревателя.
4.4 Алгоритм расчета котлаутилизатора
4.4 Алгоритм расчета энергетических показателей.
4.4 Алгоритм расчета тепловой схемы ПГУ.
4.4 Сравнение расчетов по используемым алгоритмам с некоторыми данными, имеющимися в литературе.
4.5. Анализ влияния расхода энергетического впрыска водяного пара на энергетические показатели ПГУ.
4.6. Анализ влияния наличия паровой турбины на энергетические показатели ПГУ.
4.7. Анализ влияния наличия вторичного пароперегревателя на энергетические показатели ПГУ.
4.8. Анализ влияния давления в пароводяном контуре на энергетические показатели ПГУ
4.9. Анализ влияния расхода охлаждающего пара на энергетические характеристики ПГУ
4 Определение влияния характеристик оборудования на энергетические показатели ПГУ
4 Выводы по главе.
5. Использование пакета при проведении научнотехнических расчетов
5.1. Введение
5.2. Характеристики работы с пакетом при проведении научно
технических расчетов
5.3. Открытые расчеты на базе ii v
5.4. Заключение
6. Выводы по диссертации
Литература


Эта система уравнений также была предложена Международной ассоциацией по свойствам воды и водяного пара и в настоящее время является основой для расчета справочных данных, как в России, гак и в других странах . Она построена на основе данных системы уравнений г. В качестве примера можно привести график расхождения величин давлений насыщения, рассчитанных по этим двум системам, который представлен на рис. На графике по оси абсцисс отложены значения температур насыщения от тройной до критической точек, а по оси ординат относительная погрешность определения давления в . МПа и температуры до 0С, а при давлениях до МПа температуры до С
Рис. И р, 5, Л, л, р, у как с помощью дополнительных уравнений системы, гак и дальнейшее уточнение значений с использованием основных уравнений и термодинамических соотношений. На основе двух вышеупомянутых систем уравнений состояния и был разработан программный комплекс V , . Единое исходное уравнение Формуляции 1Р представляет собой зависимость удельной энергии Гельмгольца от плотности и температуры,
и оно разделено на две части зависимость для свойств воды как идеального газа и, как реального газа. Гельмгольца удельная газовая постоянная воды, принимаемая в I равной 0. Дж кгК Т температура, К р плотность, кгм3 ф безразмерная энергия Гельмгольца ф идеальная часть безразмерной энергии Гельмгольца ф реальная часть безразмерной энергии Гельмгольца безразмерная плотность, определяемая как др г безразмерная температура, определяемая как г Ткр Т Рур плотность в критической точке, равная 2 кгм3 Гкр температура в критической точке, равная 7. Для вычислений реальной и идеальной частей энергии Гельмгольца в данной Формуляции используются относительно сложные функциональные зависимости, общий вид которых приведен в . Область определения уравнения 2. I до температур К при давлениях до МПа. Данное уравнение может быть также использовано при расчете водяного пара до линии сублимации до температур 0 К. Характер поведения 2. ГПа и температур до К . Значения свойств воды, определенных по I, совпадает с большинством известных экспериментальных данных в пределах их погрешностей ,. Все основные термодинамические свойства, такие как давление, удельная внутренняя энергия, удельная энтальпия, удельная энтропия, удельная изобарная теплоемкость, скорость звука и т. Полный перечень разработанных функций приведен в приложении П1. Программная реализация аналогична той, что используется в программном модуле, использующем 1Р. Она описана в разделе 2. Су. На линии насыщения возможен расчет давления, плотности в жидкой фазе, плотности в газовой фазе в зависимости от температуры и температура и плотность в зависимости от давления. Расчет остальных свойств возможен по функциям в зависимости от плотности р и температуры Т. Основная сложность использования системы уравнений состоит в том, что исходные переменные в ней это независимые переменные энергии Гельмгольца, т. V или плотность р 1 у и температура Т. На практике же зачастую требуются другие исходные параметры, например, такие как давление р и температура Г, давление р и удельная энтальпия Л, давление р и удельная энтропия 5. Это требует использования различных методов определения корней функций. В данной работе был выбран метод Ньютона для определения значений исходных переменных при различных задаваемых параметрах. Преимущество использования данного метода в его быстрой сходимости, что значительно сокращает время расчета. Недостаток использования метода Ньютона состоит в том, что необходимо достаточно близкое начальное приближение, т. Наличие нескольких корней функции 2. Исходя из вышеприведенного, для вычисления начального приближения были выбраны зависимости, определенные в Формуляции 1Р , , . Вследствие того, что область определения 1Р меньше, чем область определения ТР, за начальное приближение в точке, выходящей за диапазон определения 1Р, принималось значение, определяемое по 1Г в наиболее близкой точке, принадлежащей области определения 1Р. Помимо уравнений в качестве начальных приближений были использованы зависимости при расчете 3ей области при исходных параметрах р, Т.