ВХР2 – вторая простейшая задача
Стр 1 из 5Следующая ⇒ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ _______________________________________ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ________________________________________________
В.И. Виссарионов, Г.В. Дерюгина, В.А. Кузнецова, Н.К. Малинин, Р.В. Пугачев
ВОДНОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ РАСЧЕТЫ Учебное пособие по курсу «Теоретические основы энергетики возобновляемых источников»
Под редакцией В.И. Виссарионова
Издательство МЭИ Москва 2000 УДК М 545 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ _______________________________________ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ________________________________________________
В.И. Виссарионов, Г.В. Дерюгина, В.А. Кузнецова, Н.К. Малинин, Р.В. Пугачев
ВОДНОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ РАСЧЕТЫ Учебное пособие по курсу «Теоретические основы энергетики возобновляемых источников»
Под редакцией В.И. Виссарионова
Издательство МЭИ Москва 2000
УДК М 545 УДК:
Утверждено учебным управлением МЭИ в качестве учебного пособия для студентов Подготовлено на кафедре нетрадиционных и возобновляемых источников энергии В.И. Виссарионов, Г.В. Дерюгина, В.А. Кузнецова, Н.К. Малинин, Р.В. Пугачев. Под ред. В.И. Виссарионова. Водноэнергетические и водохозяйственные расчеты. – М.: Изд-во МЭИ. 2000. – с.
Пособие содержит примеры решения типовых водноэнергетических и водохозяйственных задач. Предназначено, в основном, для использования в учебном процессе для специальности 100900 “Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии”. Может быть использовано и студентами других специальностей вузов, занимающихся проблемами использования гидроэнергии в народном хозяйстве.
В.И. Виссарионов, Г.В. Дерюгина, В.А. Кузнецова, Н.К. Малинин, Р.В. Пугачев Водноэнергетические и водохозяйственные расчеты Учебное пособие по курсу “Теоретические основы энергетики возобновляемых источников”
Редактор Редактор издательства _____________________________________________________________
Темплан издания МЭИ 2000, метод. Подписано к печати Формат 60х84/16 Печать офсетная Физ. печ. л. Тираж 300 Изд. N 204 Заказ _______________________________________________ Издательство МЭИ, 112250, Москва, Красноказарменная, д.14 Типография МЭИ ВВЕДЕНИЕ
В учебном пособии рассматриваются простейшие или базисные задачи водохозяйственных и водноэнергетических расчетов (ВХР и ВЭР), а также их обобщения в следующем составе: постановка задачи, основные расчетные соотношения и их анализ, возможные алгоритмы и численные методы решения ВХР и ВЭР. Для пояснения физического смысла полученных решений и возможных ошибок при численной реализации ВХР и ВЭР дается их графическая интерпретация с соответствующими пояснениями по путям снижения указанных возможных ошибок. Основная часть учебного пособия посвящена анализу режимов работы русловых низконапорных гидроузлов с водохранилищами, как наиболее сложных с точки зрения реализации ВХР и ВЭР. В начале подробно рассматриваются простейшие или базисные задачи, а затем дается их обобщение на более сложные случаи и рекомендациями по путям их решения. Рассматриваются водохозяйственные и водноэнергетические задачи с различными ограничениями и условиями. Основное внимание в учебном пособии уделяется ВХР и ВЭР одиночного гидроузла, работающего изолированно или в каскаде (сомкнутом и разомкнутом). Каскадные проблемы ВХР и ВЭР учитываются в виде обобщения простейших или базисных задач.
Издание, подобного учебного пособия для реализации ВЭР и ВХР в условиях эксплуатации и проектирования, стало необходимой и актуальной задачей с целью обобщения богатого отечественного опыта. Сегодня в ряде отраслей энергетики уже изданы полномасштабные учебники или учебные пособия подобного типа. Например: “Электрические системы: в примерах и задачах”. Из-за ограниченного объема данного издания в нем рассмотрены подробно только простейшие или базисные задачи. Более полно обобщенные задачи могут быть рассмотрены в полномасштабном издании типа: “Гидроэнергетика в примерах и задачах”. Для каждого раздела пособия вначале дается подробное описание исходной информации для простейших или базисных задач. При рассмотрении обобщенных задач дается лишь описание изменений или дополнений к исходным данным простейших или базисных задач.
ПРОСТЕЙШИЕ или базисные задачи водохозяйственных расчетов (ВХР)
Состав основной исходной информации. Общие положения Рассматривается одиночный низконапорный гидроузел с водохранилищем водохозяйственного назначения (ВВХН) длительного регулирования на реке снегового питания с установившимися режимами работы: ÑНПУ = 53,5 м; ÑУМО = 52,0 м; Dt = 30,44 сут. = 2,63·106 с. Значения всех видов расходов (`Qнб,`Qпр,`Qв и т.д.) приняты в виде среднеинтервальных значений. Объемная характеристика верхнего бьефа – Zвб(Vвб) в численном виде представлена в табл.1.1. Интерполяция между табличными значениями – линейная.
Таблица 1.1 Объемная характеристика верхнего бьефа
Рассматриваются два основных типа водохозяйственных расчетов (ВХР1 – для заданных значений Qнбтреб(t) и ВХР2 – для заданных Zвбтреб(t) или Vвбтреб(t)) с обобщениями на более сложные случаи).
ВХР1 – первая простейшая задача Постановка задачи: основные исходные данные п. 1.1.; известно значение Zвбн = 53,0 м на начало Dt = 2,63·106 с;`Qпр = 900 м3/с;`Qнбтреб = 1000 м3/с. Требуется найти: Zвбк, `Qв, Vвбк. Основные расчетные соотношения:
Vвбк = Vвбн(Zвбн)–DVсрб, (1.1)
DVсрб =`Qв·Dt, (1.2)
`Qв =`Qнбтреб –`Qпр, (1.3)
Zвбк = Zвбк(Vвбк) при Zвбк < Zвбн. (1.4)
Так как`Qв в рассматриваемом случае положительно (`Qнбтреб >`Qпр), то реализуется режим сработки водохранилища. Подставляя (1.2) и (1.3) в (1.1) получаем нелинейное алгебраическое уравнение с одной переменной –`Qв. Задача решается безитерационным путем.
Решение задачи: `Qв = 1000 м3/с – 900 м3/с = 100 м3/с (по (1.3)), DVсрб = 100 м3/с·2,63·106 с = 263·106 м3 (по (1.2); Vвбн(Zвбн = 53,0 м) = 626·106 м3 (по характеристике Vвб(Zвб)). Далее: Vвбк = (626–263)·106 м3 = 363·106 м3 или Zвбк(Vвбк) = 52,5 м.
Аналогично решается задача ВХР и для наполнения ВВХН. Для условия, когда`Qнбтреб <`Qпр расчетные соотношения выглядят так: Vвбк = Vвбн(Zвбн)+DVнап, (1.5)
DVнап =`Qв·Dt, (1.6)
`Qв =`Qпр –`Qнбтреб, (1.7)
Zвбк = Zвбк(Vвбк) при Zвбк > Zвбн. (1.8)
ВХР2 – вторая простейшая задача Постановка задачи: основные исходные данные п. 1.1.; заданы значения Zвбн = 53,0 м и Zвбк = 52,5 м; Dt = 2,63·106 с;`Qпр = 800 м3/с. Требуется найти:`Qнб,`Qв для сработки ВВХН. Основные расчетные соотношения: `Qнб =`Qпр+`Qв, (1.9)
`Qв = , (1.10)
DVсрб = Vвбн(Zвбн) – Vвбк(Zвбк). (1.11)
Задача также решается без итерации. Решение задачи: Vвбн(Zвбн) = 626·106 м3; Vвбк(Zвбк) = 363·106 м3; DVсрб = 363·106 м3;`Qв = 100 м3/с; `Qнб = 900 м3/с.
Аналогично решается задача и для наполнения водохранилища при условии, что Zвбн < Zвбк и следующих соотношений: `Qнб =`Qпр –`Qв, (1.12)
`Qв = , (1.13)
DVнап = Vвбк(Zвбк) – Vвбн(Zвбн). (1.14)
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|