Фундаметальные основы теплоэнергетики
Релаксационные уравнения энергии и динамики потока вязкой среды в цилиндрической системе координат
Кирсанов Ю.А.
kirsanov-yury@mail.rukirsanov-yury@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: Газовый поток, уравнения движения, энергии, тепловая релаксация, релаксация вязких напряжений, уравнения гиперболического типа, цилиндрические координаты.
Аннотация:
Дается анализ нестационарных уравнений Навье-Стокса и энергии газового потока, относящимся к дифференциальным уравнениям параболического типа. Констатируется неприменимость этих уравнений для описания быстро протекающих процессов, в частности, турбулентных пульсаций скорости и температуры. Преодолеть этот недостаток предложено путем перехода к гиперболическим дифференциальным уравнениям, учитывающих релаксацию вязких напряжений и тепловую релаксацию. Дается вывод уравнений движения и энергии газового потока гиперболического типа в цилиндрических координатах.
Области неоднозначности решения стационарной задачи ламинарного течения ньютоновской и обобщенно-ньютоновской жидкости при граничных условиях третьего рода
Кадыйров А.И.
aidarik@rambler.ruaidarik@rambler.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: уравнение энергии, неоднозначность решения, обобщенно-ньютоновская жидкость, тепловые граничные условия
Аннотация:
Анализируется решение системы уравнений движения и сохранения энергии, описывающей теплоперенос при ламинарном течении жидкости в бесконечной круглой трубе. Рабочая среда характеризуется наличием химических и диссипативных источников тепловыделения. В качестве граничных условий на стенке трубы приняты гидродинамические граничные условия прилипания и тепловые граничные условия третьего рода. Изучены всевозможные зависимости гидродинамических, тепловых и реологических характеристик от различных управляющих параметров. Выявлен характер теплопереноса в бесконечной трубе при преобладающем химическом и диссипативном источниках тепловыделений. Построены области неоднозначности решений рассматриваемой системы уравнений при течении псевдопластичной, ньютоновской и дилатантной жидкости и проведено их сравнение.
Изменения продольной компоненты вектора скорости и нелинейной функции вязкости при критических режимах течения структурно-вязкой жидкости в плоской щели
Абайдуллин Б.Р.
cyberincorp@mail.rucyberincorp@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: структурно-вязкая жидкость, нелинейная функция вязкости, плоскопараллельный канал, послойный метод решения, критические режимы, энергия активации химической реакции.
Аннотация:
В работе проводится поиск и описание критических значений для определяемых от различных безразмерных параметров системы уравнений гидродинамики и сохранения энергии функций продольной компоненты скорости и динамической вязкости при течении структурно-вязкой жидкости в бесконечном плоскопараллельном канале. Рассмотрена как тепловая так и гидродинамическая задачи. На стенках канала рассмотрены наиболее распространенные условия постоянства температуры.
Нестационарная задача ламинарного течения нелинейно-вязкой жидкости в круглой трубе в условиях высокой плотности энергии в потоке и линейного нагрева стенки
Ананьев Д.В.
Dima211083@yandex.ruDima211083@yandex.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: Критические тепловые режимы, ламинарное течение, нестационарные граничные условия, нелинейно-вязкая жидкость, линейный нагрев стенки, диссипативный и химический источники тепловыделения, неньютоновские жидкости
Аннотация:
В данной работе исследуются критические тепловые режимы ламинарного течения вязкой жидкости в круглой трубе при нестационарных граничных условиях. В качестве граничных условий заданы гидродинамические граничные условия прилипания, а также тепловые граничные условия, учитывающие линейный нагрев стенки трубы. В качестве внутренних источников тепловыделения рассматривают диссипативный и химический источники. В работе исследовано влияние управляющих параметров на возникновение прогрессивного нарастания температуры при течении вязкой ньютоновской и нелинейно-вязких неньютоновских жидкостей в круглой трубе. Разработаны методы определения границ критических режимов нестабилизированного теплообмена при эксплуатации теплоэнергетического и химико-технологического оборудования.
Промышленная теплоэнергетика
Повышение эффективности использования кипятильников в схеме кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола путем применения методов энерготехнологического комбинирования
Ермолаев Д.В.
denlion@list.rudenlion@list.ru
Исследовательский центр проблем энергетики Каз НЦ РАН
Ключевые слова: Термодинамический анализ, эксергия, эксергетический коэффициент полезного действия, кипятильник.
Аннотация:
В статье описывается сравнение энтропийного и эксергетического методов термодинамического анализа, их преимущества и недостатки, приводятся зависимости определения эксергетической эффективности для различных типов оборудования. Показан расчет кипятильников, характеризующийся сложными теплообменными процессами, в технологической схеме кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола. Представлены сравнения по эффективности установленных аппаратов и даны рекомендации по использованию метода.
Тепловые электрические станции
Расчет загрязнения приземного слоя воздуха выбросами казанских ТЭЦ
Федосов А.А.
fedosov-kazan@mail.rufedosov-kazan@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: Теплоэнергетика, моделирование, приземная концентрация, газообразные выбросы, метеорологические условия
Аннотация:
В работе представлена методика расчета приземной концентрации выбросов от нескольких точечных источников загрязнений, приводятся примеры расчетов. Проведен расчет распределения приземной концентрации выбросов от нескольких точечных источников загрязнений. Дымовые трубы ТЭС в масштабе окружающей атмосферы рассматриваются как точечные источники, принимаются допущения однородной местности и неизменных метеорологических параметров. Условия рассеяния выбрасываемых в атмосферу веществ определяются классом устойчивости. Показано влияние направления и величины скорости ветра на загрязнение приземного слоя атмосферы г. Казани и его окрестностей выбросами оксидов азота и серы Казанских ТЭЦ.
Энергомашиностроение
Оценка влияния условий контактного нагружения на несущую способность дисков паровых турбин
Топоров Д. В.
denistop5@mail.rudenistop5@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние, субмоделирование, упругая и упруго-пластическая постановка.
Аннотация:
В настоящей работе с рассматривается порядок расчета напряженно-деформированного состояния типовых дисков роторов паровых турбин с учетом воздействия эксплуатационных факторов. Проведен анализ воздействия всех силовых факторов, действующих на объект исследования при различном числе оборотов ротора турбины. Проведены расчеты в упругой и упруго-пластической постановке с применением метода субмоделирования. Определены зоны концентрации напряжений в диске. Установлена зависимость напряженно-деформированного состояния диска от числа оборотов и условий контактного нагружения.
Экономика, экология, новые технологии и процессы в энергетике
Основы методов создания отраслевых систем АТУ в сфере энергопотребления и энергосбережения
Бобряков А.В.
bobrjakov@mpei.rubobrjakov@mpei.ru
Московский энергетический институт (технический университет)
Ключевые слова: энергопотребление, энергосбережение, административно-технологическое управление, топливно-энергетический ресурс, планирование, методика расчета.
Аннотация:
В статье анализируются особенности энергопотребления бюджетной отраслью и предлагаются методы административно-технологического управления теплопотреблением и энергосбережением. Рассмотрены факторы, приводящие к отклонению нормативных удельных отопительных характеристик потребителей топливно-энергетических ресурсов от их фактических значений. В работе анализируются и обобщаются изменения коэффициента теплоотдачи и температуры наружной поверхности здания для ограждающих стен семи типовых конфигураций зданий в плане. Доказана необходимость определения консервативной отопительной характеристики образовательного учреждения, учитывающей тепловыделения от электрических приборов. Актуализируются отраслевые информационные массивы поквартального фактического энергопотребления подведомственных объектов.
Математическая модель развития системы энергообеспечения агропромышленного комплекса на основе внедрения биоэнергетических технологий
Караева Ю.В.
e-mail: julieenergy@list.rujulieenergy@list.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: математическая модель, система, возобновляемый источник энергии, биогаз, энергосбережение, биоэнергетическая установка.
Аннотация:
Работа посвящена моделированию системы энергоснабжения агропромышленного комплекса региона, основанной на применении технологии анаэробного сбраживания отходов животноводства. Для решения поставленной задачи сформирована база данных по биогазовым установкам российских производителей и проанализирован существующий типовой ряд рассматриваемого оборудования. На основе численных исследований выявлена оптимальная конфигурация оборудования с наименьшим значением удельных дисконтированных затрат, а также определено необходимое количество биоэнергетического оборудования для полной переработки отходов животноводства в регионе. Определена себестоимость тепловой и электрической энергии, генерируемой из биогаза. Дана структура потребления энергоресурсов в агропромышленном комплексе Республики Татарстан при внедрении проекта развития биоэнергетики.
Структура энергопотребления и направления энергосбережения в системе АПК
Нигматуллин Р.М., Шамсутдинов Э.В., Назмеев Ю.Г.
e-mail: EShamsutd.kazan.@mail.ruEShamsutd.kazan.@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: энергоснабжение, ресурсо-, энергосбережение, система теплоснабжения, сельское хозяйство, агропромышленный комплекс, оптимизация.
Аннотация:
В работе представлена структура энергопотребления и удельные расходы энергии производства отдельных видов продукции сельского хозяйства России. Рассмотрены наиболее перспективные пути повышения экономической эффективности за счет использования ресурсо- и энергосберегающих технологий. Дана классификация основных направлений в области энергосбережения систем энергопотребления сельского хозяйства. Представлены сведения об эффективности использования децентрализованного энергоснабжения сельского хозяйства на основе применения возобновляемых источников энергии и малой энергетики. Рассмотрены мероприятия по снижению энергозатрат и повышению экономической эффективности сельскохозяйственного производства.
Технико-экономический анализ модернизированной теплотехнологической схемы циркуляционного подогрева мазута на примере Казанской ТЭЦ-2
Камалов Р.Ф., Шамсутдинов Э.В.
rustemran@mail.rurustemran@mail.ru , eshamsutd.kazan@mail.rueshamsutd.kazan@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: Электрическая станция, мазутное хозяйство, модернизация, технико-экономический анализ, экономия энергии.
Аннотация:
В работе представлен принцип работы существующей теплотехнологической схемы циркуляционного подогрева мазута на примере мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2 ОАО «Татэнерго». После проведения анализа работы данной схемы была предложена модернизированная схема, позволившая вывести из работы ряд теплообменного оборудования. В результате предложена совмещенная одноступенчатая схема мазутного хозяйства Казанской ТЭЦ-2. Технико-экономический анализ эффективности работы новой теплотехнологической схемы показал возможность получения значительной экономии по электрической и тепловой энергии.
Полнотекстовые версии статей находятся на www.elibrary.ru