ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕПЛОПЕРЕНОСА ПРИ ЛАМИНАРНОМ ТЕЧЕНИИ ВЫСОКОПАРАФИНИСТОЙ НЕФТИ В КРУГЛОЙ ТРУБЕ // Труды Академэнерго. -2014. — N 2. –С. 7-16.
Д.В. Ананьев, Г.Р. Халитова
e-mail: Dima211083@yandex.ru
Исследовательский центр проблем энергетики Федерального государственного бюджетного учреждения науки Казанского научного центра Российской академии наук
Ключевые слова: интенсификация, теплообмен, круглая труба, дискретная шероховатость, неньютоновская жидкость, ламинарное течение, нефть, поперечная кольцевая накатка
Аннотация
В работе представлены результаты численного исследования теплообмена и гидродинамики при ламинарном течении неньютоновской жидкости в круглой трубе с поперечной кольцевой накаткой в виде полукруглых выступов на внутренней поверхности стенки трубы. В качестве неньютоновской жидкости исследовалась высокопарафинистая нефть Мамуринского месторождения скважины № 7, обладающая псевдопластичными свойствами. В работе приводятся результаты верификации используемого метода решения поставленной задачи, при этом установлено, что среднеквадратическая погрешность не превышает 8%. Из рассмотренных вариантов, определена геометрия дискретной шероховатости, которая обеспечивает наилучшую интенсификацию теплообмена при течении высокопарафинистой нефти. Определено, что энергетическая эффективность применения поперечной кольцевой накатки значительно выше для неньютоновской жидкости, чем для ньютоновской.
УРАВНЕНИЕ БЫСТРО ПРОТЕКАЮЩЕЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ В ПОТОКЕ // Труды Академэнерго. -2014. — N 2. –С. 17-32.
Ю.А. Кирсанов
e-mail: kirsanov-yury@mail.rukirsanov-yury@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики Федерального государственного бюджетного учреждения науки Казанского научного центра Российской академии наук
Ключевые слова: гиперболическая теплопроводность, модель, колебательно-волновые термические процессы.
Аннотация
Приведён анализ литературных данных о гиперболическом уравнении теплопроводности текучей среды. Предложено интегро-дифференциальное уравнение теплопроводности потока несжимаемой среды для кратковременных тепловых процессов. На примерах численного расчёта краевой задачи для плоскопараллельного потока показана адекватность математической тепловой модели с предложенным интегро-дифференциальным уравнением современным физическим представлениям о тепловых процессах. Выявлены условия, при которых в потоке возможны колебательно-волновые термические процессы.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОРЦЕВЫХ СУЖАЮЩИХ УСТРОЙСТВ // Труды Академэнерго. -2014. — N 2. –С. 33-42.
И.А. Яценко * , Р.С. Гареев * , А.Н. Сабирзянов ** , В.А. Фафурин *** , В.Б. Явкин **
e-mail: office@ooostp.ru , ANSabirzyanov@kai.ru , vd.yavkin@gmail.com
* Метрологический центр ООО «СТП»
** Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева (КНИТУ-КАИ)
*** ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии»
Ключевые слова: расход газа, торцевое сопло, торцевая диафрагма, эталон массового расхода газа, коэффициент истечения, число Рейнольдса, неопределенность измерений.
Аннотация
Проведены экспериментальные исследования коэффициента истечения торцевых устройств без входного участка – сопел и диафрагм. Эксперименты проводились на государственном эталоне массового расхода газа ФГУП ВНИИР. Получены зависимости коэффициента истечения торцевой сопла и диафрагмы от числа Рейнольдса и относительного диаметра сужающего устройства. Уточнено эмпирическое уравнение для коэффициента истечения торцевой диафрагмы.
ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ
ПРИМЕНЕНИЕ ЦИЛИНДРОВ ПОВЫШЕННОЙ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ДЛЯ ПАРОВЫХ ТУРБИН БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ // Труды Академэнерго. -2014. — N 2. –С. 43-52.
В.В. Недавний* , А.С. Ласкин**
e-mail: Nedavniy_VV@lmz.power-m.ruNedavniy_VV@lmz.power-m.ru , ener-mash-nv@mail.ruener-mash-nv@mail.ru
* ОАО «Силовые машины»,
* * Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет
Ключевые слова: атомная электрическая станция,паровая турбина, цилиндр низкого давления, двухъярусная ступень, ступень Баумана.
Аннотация
Актуальной задачей в области создания паровых турбин для АЭС является создание турбины единичной мощностью свыше 1200 МВт, с КПД блока выше 37% и удельной металлоемкостью менее 2,4 тонн/МВт. Сокращение существующих габаритов турбоустановки, с сохранением общей эффективности блока, приведет к созданию конкурентоспособной энергетической установки. Основным резервом сокращения числа потоков ЦНД и повышения единичной мощности цилиндра может служить дальнейшее увеличение суммарных торцевых площадей «выхлопов». Увеличение паровой нагрузки и площади «выхлопа» ЦНД, при фиксированной частоте вращения турбины и условно «предельными» длинами рабочих лопаток последних ступеней, достигается за счет применения двухъярусных последних ступеней ЦНД. В вышеуказанных ступенях часть потока проходит через нижний ярус и последнюю ступень, а часть его расширяется в верхнем ярусе до давления в конденсаторе. Подобные ступени позволяют сократить число ЦНД в существующих турбоагрегатах и их металлоемкость, а также создать турбины с повышенной пропускной способностью на перспективу 1600-1800 МВт. В связи с этим разработка и исследование двухъярусных ступеней и цилиндра низкого давления с повышенной пропускной способностью является актуальной и практически важной задачей, направленной на улучшение технико-экономических показателей, экономию трудовых и материальных ресурсов в производстве турбин. В докладе представлен анализ и спектры применения двухъярусных ступеней, выявлены наиболее перспективные.
Одним из наиболее предпочтительных вариантов использования ЦНД с полуторным выхлопом является турбина АЭС для условий углубленного вакуума, при температуре охлаждающей воды 5-10°С. При этом сохраняются (с минимальными изменениями) тепловая схема турбоустановки и её компоновка. Также перспективными вариантами ЦНД с полуторным выхлопом являются:
— турбины АЭС для ухудшенного вакуума с двумя ЦНД (вместо трёх);
— разработка быстроходной турбины АЭС большой мощностью до 1800 МВт;
— при проектировании турбоустановок ТЭС и паровых турбин для ПГУ.
КОМБИНИРОВАННЫЕ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСЫ НА БАЗЕ АЭС И ГТУ С ПУСКОРЕЗЕРВНОЙ КОТЕЛЬНОЙ В КАЧЕСТВЕ КОТЛА-УТИЛИЗАТОРА // Труды Академэнерго. -2014. — N 2. –С. 53-59.
В.А. Хрусталев* , Д.О. Башлыков** , А.С. Ляпин***
e-mail: khroustalevva@mail.rukhroustalevva@mail.ru , dmitry1238@yandex.rudmitry1238@yandex.ru
* Саратовский научный центр Российской академии наук,
** Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина,
*** Балаковская атомная станция
Ключевые слова: газовая турбина, энергокомплекс, пускорезервная котельная, регулировочный диапазон, сателлитная турбина, маневренность, коэффициент использования установленной мощности, дожигающее устройство, газопаровой теплообменник, газоводяной теплообменник, воздушный конденсатор.
Аннотация
Проведен анализ технических характеристик пускорезервных котельных ряда российских АЭС. Обоснована возможность их использования в качестве котлов-утилизаторов в энергокомплексах на базе АЭС и ГТУ, или для автономной генерации пара и улучшения маневренных свойств энергокомплексов, а также для повышения мощности паротурбинных установок энергоблоков АЭС. Составлена и рассчитана принципиальная тепловая схема энергокомплекса на базе АЭС с реактором ВВЭР-СКДИ и ГТУ, с использованием пускорезервной котельной в качестве котла-утилизатора. Разработана методика оценки сравнительной эффективности энергокомплекса на базе АЭС и ГТУ. Рассмотрены и сравнены четыре характерных способа работы энергокомплекса по общему КПД, величине средневзвешенного КИУМ и регулировочного диапазона.
БИНАРНЫЕ ОТМЫВОЧНЫЕ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗООКИСНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ С ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ // Труды Академэнерго. -2014. — N 2. –С. 60-67.
Н.Д. Чичирова, Н.Г. Шагиев, Ю.В. Абасев, А.С. Макаров
e-mail: kgeu.tes@mail.ru
Казанский государственный энергетический университет
Ключевые слова: химические очистки теплоэнергетического оборудования, комплексоны, органические кислоты, монорастворы моющих реагентов, бинарные отмывочные композиции, железоокисные отложения, термодинамические равновесия.
Аннотация
В статье приведены результаты анализа возможности применения бинарных отмывочных растворов для проведения химических очисток теплоэнергетического оборудования. Показана целесообразность сочетания в составах моющих композиций комплексообразующих реагентов, принадлежащих к различным классам органических веществ. Приведены расчётные и экспериментальные данные, характеризующие свойства бинарной композиции трилона Б с ОЭДФ применительно к задаче удаления железоокисных отложений с поверхностей энергоагрегатов. Проведено сравнение скорости коррозии стали 20 в отмывочных растворах с трилоном Б, ОЭДФ и лимонной кислотой.
ЭКОНОМИКА, ЭКОЛОГИЯ, НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПРОЦЕССЫ В ЭНЕРГЕТИКЕ
ОЦЕНКА ВОЗМОЖНЫХ ЭФФЕКТОВ ОТ ВЫРАВНИВАНИЯ ГРАФИКОВ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕМ ТАРИФОВ // Труды Академэнерго. -2014. — N 2. –С. 68-78.
Р.З. Аминов, А.Ф. Шкрет
e-mail: oepran @ inbox . ru
Саратовский научный центр Российской Академии наук
Ключевые слова: дифференцированные тарифы, электропотребление, системная эффективность, внепиковая электроэнергия, капиталовложения, эксплуатационные издержки.
Аннотация
Проведен анализ возможных эффектов в энергосистеме и на электростанциях при выравнивании суточных графиков электропотребления. Приведены расчетные формулы и выполнена оценка экономии затрат в энергосистеме за счет снижения: потребляемой мощности в максимуме нагрузки; потери электроэнергии в электрических сетях от выравнивания графика нагрузки; расхода топлива на станциях энергосистемы за счет более полной загрузки оборудования; затрат на ремонтное обслуживание оборудования электростанций при переходе работы энергоблоков из переменного режима в базовый. Выполнена экономическая оценка предельных капиталовложений потребителя при изменении его графиков электропотребления за счет дифференцированных тарифов.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОДЗЕМНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЕМКОСТЕЙ ХРАНЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА В СОСТАВЕ ВОДОРОДНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА // Труды Академэнерго. -2014. — N 2. –С. 79-86.
А.Н. Байрамов
e-mail: oepran@inbox.ruoepran@inbox.ru
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Саратовский научный центр Российской академии наук
Ключевые слова: безопасность, водородный энергетический комплекс, система хранения водорода и кислорода, подземное расположение
Аннотация
Целью работы является разработка и обоснование схемы подземного расположения металлических емкостей хранения водорода и кислорода в составе водородного энергетического комплекса и оценка удельных капиталовложений на единицу массы хранимого водорода и кислорода. В основу оценок положена теория и методы сооружения подземных конструкций, принципы взрывозащиты. Анализируются условия взрывоопасности гремучей смеси на основе водорода и безопасность обращения с водородным топливом. Разработана схема подземного расположения системы аккумулирования водорода и кислорода в составе водородного энергетического комплекса. Приведены оценки удельных капиталовложений в систему хранения водорода и кислорода с учетом подземного расположения.
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ, МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА ГОРОДСКИХ ЗДАНИЙ // Труды Академэнерго. -2014. — N 2. –С. 87-95.
В.Н. Ковальногов, Ю.Е. Чамчиян
e-mail: kvn@ulstu.rukvn@ulstu.ru , y.chamchiyan@ulstu.ruy.chamchiyan@ulstu.ru
Ульяновский государственный технический университет
Ключевые слова: моделирование, системный анализ, микроклимат, энергетическая система, тепломасообмен, эффективность
Аннотация
Рассмотрен комплекс вопросов, связанных с системным анализом, моделированием, исследованием и разработкой эффективных энергетических систем обеспечения микроклимата зданий с окнами повышенной герметичности. Представлены результаты моделирования и исследования режимов тепло- и воздухообмена в здании с окнами повышенной герметичности, полученные с использованием оригинального математического аппарата и программных средств. Показано, что реальная экономия тепловой энергии, обеспечиваемая внедрением окон повышенной герметичности, снижается из-за скрытых тепловых потерь, связанных с ростом вентиляционной нагрузки для обеспечения комфортного микроклимата. Предложены условия и пути наиболее полной реализации технико-экономических преимуществ от использования окон повышенной герметичности.
Полнотекстовые версии статей находятся на www.elibrary.ru