ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 19
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
| Политехнический институт |
| институт |
| Теплотехники и гидрогазодинамики |
| кафедра |
Вопросы к зачету
| Преподаватель | | | | А.П. Скуратов | |||
| | | | | Подпись, дата | | Инициалы, фамилия | |
| | |||||||
| Студент | ФЭ22-01М | | | | | С.В. Иванов | |
| | Номер группы | | | Подпись, дата | | Инициалы, фамилия | |
Красноярск 2023
1. Постройте блок-схему программы оптимизации ТЭУ.
Совокупность системы балансовых уравнений, системы неравенств, уравнений определения функции цели и тепловой схемы в виде графа — представляет собой математическую модель установки, используемую для технико-экономических исследований и оптимизации ее параметров.
Постановка задачи оптимизации теплоэнергетической установки
Запишем основные характеристики математической модели ТЭУ в общем виде.
;
;
;
.
Здесь Х — множество независимых параметров; Y — множество зависимых параметров, определяемых через систему балансовых уравнений.
Задача оптимизации ТЭУ может быть сформулирована следующим образом: найти значения параметров термодинамического цикла, состав элементов оборудования и вид тепловой схемы, совокупности которых соответствует оптимум функции цели (например, минимум удельных приведенных затрат).
Необходимо минимизировать функцию цели:
с учетом ограничений в виде равенств
в виде неравенств
при А = А0.
Здесь ZК — конструктивные параметры; Г — вид тепловой схемы; ФГ — совокупность уравнений для всех элементов оборудования установки; А — показатели внешних факторов.
Для того чтобы оптимизация установки проводилась также и по виду тепловой схемы, нужно чтобы показатель Г включал в себя все возможное разнообразие вида тепловой схемы, определенное в результате анализа вопросов функционирования установки.
Показатели внешних факторов при решении данной задачи принято считать заданным тем или иным образом, т.е. А = А0. В совокупность показателей А входят главным образом технико-экономические величины, необходимые для определения стоимости отдельных элементов оборудования и установки в целом, затрат на топливо, амортизацию, ремонт и т.д.
Для реализации поставленной задачи оптимизации ТЭУ (1) — (4) строится блок-схема программы оптимизации, представленная на рис.1.
Рисунок 1 - Блок-схема программы оптимизации ТЭУ
2. Какие основные уравнения входят в систему балансовых уравнений для элементов ТЭУ?
Изобразим тепловую схему ТЭУ и представим её в виде графа.
Рисунок 2 - Тепловая схема ТЭУ
Рисунок 3 - Граф ТЭУ
Система балансовых уравнений для каждого элемента схемы
В представленных ниже уравнениях выходные потоки задаются со знаком “плюс”, входные — со знаком “минус”.
Уравнение баланса энергии k-го элемента
Уравнение баланса расходов для k-го элемента по l-му энергоносителю
Уравнение гидравлического (аэродинамического) баланса для l-го энергоносителя в k-м элементе
Уравнение изменения энтальпии l-го энергоносителя в k-м элементе (уравнение процесса)
где k = 1, …, K; l = 1, …, Lk; j = 1, …, nсв3; m = 1, …, nсв1; (') — на входе в элемент, ('') — на выходе; p — давление; h — энтальпия; Δp, Δh — изменение давления и энтальпии в k-м элементе по l-му энергоносителю; M — расход энергоносителя; L — мощность (механическая, электрическая, теплового потока); выражение энтальпии через температуру и теплоемкость h = cp · T.
Характеристики изменения давления и энтальпии энергоносителя в элементе оборудования (ступени компрессора, теплообменнике, участке трубопровода и т.д.) определяются особенностями теплотехнического процесса (сжатие, теплообмен и т.д.):
Система ограничений
В силу того, что термодинамические и расходные
, а также конструктивные 
параметры элементов установки могут изменяться лишь в пределах технически осуществимых состояний энергоносителей и конструкций, на эти параметры накладываются ограничения, представленные в виде неравенств
где индексы (*) и (**) относятся соответственно к минимальным и максимальным допустимым значениям параметров
. Примерами таких ограничений могут быть максимальное давление или температура энергоносителя, максимально допустимая скорость потока энергоносителя и т.п.