ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ
PARAMETER IDENTIFICATION OF MULTIEQUATION MODELS
P.Popova, M.Doychinova, Chr.Boyadjiev
e-mail: chboyadj@bas.bgchboyadj@bas.bg
Bulgarian Academy of Sciences, Institute of Chemical Engineering
Ключевые слова: multiequation models, parameter identification, hierarchical approach, fermentation systems, microalgae culture, airlift photobioreactor
Аннотация
A very important stage of model development is parameter identification through inverse problem solutions. The kinetics of many chemical, biochemical, photochemical, and catalytic reactions is very complex and as a result the kinetic model consists of many equations and parameters. Model parameter identification in these cases is very difficult because of the multiextremal least square function or because of the fact that some minima are of ravine type. The iterative solution of this problem needs very good initial value approximations for the parameters (in the attraction area of the global minimum) for the minimum searching procedure. A polynomial approximation of the experimental data permits to propose a hierarchical approach for obtaining initial parameters values in the global minimum area, using a consecutive approximations method. The hierarchical approach for parameter identification of multiequation models is tested for two bioprocesses-modeling of fermentation systems and red microalgae growth kinetics. The model parameter values are obtained on the bases of real experimental data.

ПУЛЬСАЦИИ ПОТОКА В ОБЛАСТИ РАЗВЕТВЛЕНИЯ КАНАЛА
Н.И. Михеев, Н.С. Душин, Д.И. Зарипов
e-mail: n.miheev@mail.run.miheev@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики Учреждение Российской академии наук Казанского научного центра РАН
Ключевые слова: автоколебания потока, вихреобразование, вынужденные колебания, разветвленный канал, резонанс, свободный поток, пульсации потока.
Аннотация
Представлены экспериментальные данные по амплитудам и характерным частотам пульсаций давления, связанных с образованием регулярных вихрей в области разветвления канала. Эксперименты выполнены для короткого безрезонансного заглушенного бокового отвода. Выделена область безразмерных частот пульсаций давления, связанных с формированием вихревых структур в горле отвода. Получена экспериментальная информация о влиянии геометрических параметров области разветвления на амплитуду и безразмерную частоту генерации вихрей.

КАВИТАЦИОННЫЙ ПАРОГЕНЕРАТОР ДЛЯ ОПРЕСНИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
В.Г. Тонконог, А.Г. Коченков, С.А. Кусюмов
e-mail: kusok88@yandex.rukusok88@yandex.ru
Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Ключевые слова: расчет, опреснение, дистилляция, кавитация, двухфазные течения.
Аннотация
Проводится численное исследование процессов в парогенераторе вакуумной дистилляционной опреснительной установки с целью определения её удельной производительности, картины течения, структуры и параметров потока. Исследуются расчётные режимы при различных значениях давления на входе и выходе из парогенератора, а также влияние геометрических параметров парогенератора на его производительность. Определяются размеры области кавитационного течения, объёмная концентрация паровой и водяной фаз на выходе из парогенератора.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА СНКВ В ГАЗОХОДЕ КОТЛА
М.Ю. Чернецкий, А.А. Дектерев, Д.В. Бойков
e-mail: Micch@yandex.ruMicch@yandex.ru
Институт Теплофизики СО РАН (ИТ СО РАН), Сибирский Федеральный Университет (СФУ), ООО «ТОРИНС»
Ключевые слова: математическая модель, топочная камера, конвективный газоход, эмиссия оксидов азота
Аннотация
В работе представлены трехмерная математическая модель и результаты расчета аэродинамики, тепломассообмена в топочной камере и в конвективном газоходе котла П-39-IIM. Результаты расчетов топочной камеры показали значительное снижение концентрации оксидов азота при наличии сбросных сопел и третичного дутья. Предложенная модель и методика расчета конвективного газохода позволили провести вычислительный эксперимент по изучению влияния конструкции ширмового пароперегревателя и конфигурации аэродинамического выступа на распределение скорости и температуры газов в зоне денитрификации.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
МОДЕЛИ ТЕПЛО- И МАССООТДАЧИ В ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ НАСАДОЧНЫХ АППАРАТОВ
А.Г. Лаптев, А.Н. Крылова, М.М. Башаров
e-mail: nastyakzn@ya.runastyakzn@ya.ru
Казанский государственный энергетический университет, ООО Инженерно-внедренческий центр «Инжехим», Казанский государственный энергетический университет, ОАО «ТАНЕКО»
Ключевые слова: насадочные контактные устройства, тепло- и масоотдача, эффективность разделения, энергетическая эффективность
Аннотация
Рассмотрены основные теоретические подходы математического моделирования тепло- и массоотдачи в насадочных аппаратах при пленочном режиме. Представлены уравнения для расчета коэффициентов тепло- и массоотдачи для ламинарных безволновых, ламинарных волновых и турбулентных пленок, полученные на основе использования различных моделей пограничного слоя. Даны результаты расчета тепло- и массообменных характеристик колонн с регулярными и нерегулярными насадками и сравнение с известными экспериментальными данными, как по жидкой, так и по газовой фазам. Представлены сравнительные тепломассообменные характеристики различных насадочных контактных устройств. Приведены данные по энергетическому комплексу и сделаны выводы для нерегулярных и регулярных массообменных насадок.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КИПЕНИЯ ФРЕОНА R-134а НА МИНИОРЕБРЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ
А.А. Лопатин, В.И. Осипова
e-mail: alekseylopatin@yandex.rualekseylopatin@yandex.ru
Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Ключевые слова: кипение фреона, теплоотдача, миниоребрение, тепловой поток, температурный напор.
Аннотация
Работа посвящена исследованию кипения фреона R-134а на миниоребренных поверхностях в условиях стационарного нагрева. Проведена серия экспериментов в широком диапазоне тепловых нагрузок. Выявлено существенной влияние на теплоотдачу высоты впрыска рабочего тела, а также формы миниоребрения. Получена обобщающая зависимость для определения коэффициента теплоотдачи.

АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Э.В. Шамсутдинов, А.З. Даминов, И.Н. Соломин
e-mail: solil1@yandex.rusolil1@yandex.ru
Исследовательский центр проблем энергетики Учреждения Российской академии наук Казанского научного центра РАН
Ключевые слова: система теплоснабжения, методы проектирования, моделирование, методика расчета
Аннотация
В работе представлен обзор методов, используемых при проектировании систем теплоснабжения и ее элементов. Проведен анализ нескольких моделей, описывающих процессы, происходящие в трубопроводах тепловых сетей. Предложен новый подход к проектированию системы теплоснабжения, отличающийся структурным делением на иерархические уровни, а также комплексным анализом элементов системы на рассматриваемых уровнях.

ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ
О РАСЧЕТЕ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМБИНИРОВАННЫХ ГРАДИРЕН
В.Л. Федяев*, И.В. Моренко*, В.И. Богаткин**
e-mail: morenko@mail.knc.rumorenko@mail.knc.ru
* Учреждение Российской академии наук Институт механики и машиностроения КазНЦ РАН,** Приволжский филиал ОАО «Объединение ВНИПИэнергопром»
Ключевые слова: охлаждение циркуляционной воды, комбинированные градирни, теплотехнический расчет
Аннотация
В комбинированных градирнях продвижение воздуха осуществляется за счет воздействия на него вылетающих из форсунок капель воды и естественной тяги. Для оценки скорости воздуха в данных градирнях, температуры охлажденной воды предлагается подход, согласно которого вначале, при определенных допущениях, находится сила, действующая со стороны капель на воздух, определяется температура капель на восходящих участках траекторий. Затем с учетом найденной ранее силы тяги с использованием известных методик рассчитывается средняя скорость воздуха в градирне, температура воды на выходе. В заключение решается задача о турбулентном движении воздуха в градирне, определяются поля скоростей и давлений.

ПОСТ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МОНИТОРИНГА КАЧЕСТВА ВОДЫ НА БАРОМЕМБРАННЫХ УСТАНОВКАХ В СХЕМЕ ВОДОПОДГОТОВКИ ЗАИНСКОЙ ГРЭС
Н.Д.Чичирова*, А.А.Чичиров*, А.М.Хазеев**, А.А.Коровкин*
e-mail: ndchichirova@mail.rundchichirova@mail.ru
*Казанский государственный энергетический университет,** Заинская ГРЭС
Ключевые слова: баромембранные методы водоподготовки, пост автоматизированного контроля, мутномер, анализатор активного хлора, pH-метр.
Аннотация
Для поддержания оптимального режима предочистки и предотвращения загрязнения мембранных элементов водоподготовительной установки Заинской ГРЭС разработана схема и установлен пост автоматизированного контроля, включающий в себя мутномер, анализатор активного хлора, pH-метр. Приведены результаты мониторинга за содержанием в воде компонентов, загрязняющих мембраны.

ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ РЕМОНТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВИЛЬЧАТОГО ЗАМКОВОГО СОЕДИНЕНИЯ ДИСКОВ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ
Р.А. Ситдиков
e-mail: axbt32@mail.ruaxbt32@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики Учреждения Российской академии наук Казанского научного центра РАН
Ключевые слова: диск турбины, метод конечных элементов, контактные задачи, долговечность конструкций.
Аннотация
Работа посвящена разработке и обоснованию ремонтных технологий вильчатого замкового соединения лопатки с диском паровой турбины по параметрам напряженно-деформированного состояния. Для 20-й, 21-й и 22-й ступеней турбины Т-100/120-130 даны рекомендации по оптимальному варианту ремонтной технологии, обеспечивающей максимальную остаточную долговечность насадного диска паровой турбины.

ЭКОНОМИКА, ЭКОЛОГИЯ, НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПРОЦЕССЫ В ЭНЕРГЕТИКЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛИАБ КОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ В СЛУЧАЕ ОТКАЗА ОДНОГО ИЗ АККУМУЛЯТОРОВ
Ж.М. Бледнова*, В.Ю. Лапшин**, Н.А. Проценко*
e-mail: blednova@mail.rublednova@mail.ru
*Кубанский государственный технологический университет, **ОАО «Сатурн»
Ключевые слова: литий-ионная аккумуляторная батарея (ЛИАБ), космический аппарат, байпасное устройство, технологические сбои, численное моделирование, тепловые процессы, энергобалансная модель.
Аннотация
Приведены результаты моделирования тепловых процессов в литий-ионной аккумуляторной батарее (ЛИАБ) космического назначения в случае отказа одного из аккумуляторов. Установлено, что наиболее критичным элементом конструкции является борн ЛИА, в объеме которого происходит тепловыделение за счет короткого замыкания. По соображениям локализации неисправности ЛИА принята максимально допустимая температура провода в районе борна Тмакс = 100°С, которой соответствует время срабатывания байпасного устройства (БУ) 2-3 с. Полученные в результате моделирования тепловых процессов в ЛИАБ данные по времени срабатывания БУ и распределению температур в случае отказа одного из аккумуляторов позволяют осуществить выбор материала с ЭПФ для упругого элемента БУ, отработать технологию его изготовления и решить задачу оптимального расположения БУ в ЛИАБ

Полнотекстовые версии статей находятся на www.e-library.ru