 |
Исходные данные к лабораторной работе № 2
|
|
|
|
Лабораторная работа №2
«МЕТОДЫ ОДНОМЕРНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ДЛЯ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЦИКЛОВ ПТУ»
Постановка задачи
Паротурбинная установка работает по циклу Ренкина с двухступенчатым регенеративным подогревом питательной воды.
Параметры цикла
- начальные параметры: 
, 
;
- конечное давление 
;
- давление пара в регенеративных отборах: 
, 
;
- температура воды за регенеративными теплообменниками: 
, 
;
- давление воды в поверхностных теплообменниках 
(давление воды в смешивающих теплообменниках соответствует давлению греющего пара соответствующего отбора).
Найти оптимальное значение _______ (параметра, указанного в табл.1), выбрав в качестве критерия эффективности внутренний КПД ПТУ 
.
Порядок работы
Моделирование ПТУ с целью расчета внутреннего КПД.
2.1.1. Математическое описание модели
1) Схема ПТУ и процесс расширения пара в турбине в h,s-диаграмме. Оценка состояния рабочего тела (перегретый пар, влажный пар, состояние насыщения (вода или пар), недогретая до кипения жидкость)) в характерных точках схемы.
2) Уравнения теплового баланса для регенеративных подогревателей с целью расчета относительных расходов пара на них.
3) Внутренний КПД паротурбинной установки.
2.1.2. Алгоритм расчета значений температуры, давления и энтальпии в характерных точках цикла с использованием программного модуля TABL1.
2.1.3. Программа расчета внутреннего КПД ПТУ.
2.1.4. Результаты тестовых расчетов схемы при изменении исходных данных.
Расчет максимального значения КПД методом перебора.
2.2.1. Алгоритм метода перебора для нахождения оптимального значения _______ по максимуму КПД ПТУ.
2.2.2. Программа расчета оптимального значения ______ методом перебора.
|
|
|
2.2.3. Результаты расчета методом перебора в виде таблицы и графика.
Расчет максимального значения КПД указанным в задании методом.
2.3.1. Алгоритм метода.
2.3.2. Программа расчета.
2.3.3. Результаты расчета и графическая иллюстрация метода.
Сравнение методов между собой по эффективности. Выводы.
Методические указания
Определение параметров рабочего тела.
Давление пара в регенеративных отборах и связаны со значениями температуры нагреваемой воды за соответствующими подогревателями и соответственно:
,
где 
- температура насыщения при давлении 
,
. 
- недогрев воды до температуры насыщения пара. Для подогревателей поверхностного типа принять =5 С, для подогревателей смешивающего типа =0.
Расчет тепловых балансов подогревателей и др
Для смешивающих подогревателей записывают и решают совместно два уравнения: теплового и материального балансов с целью определения расхода пара на подогреватель и расхода воды на входе (или выходе). Значения всех других параметров должны быть известны. Для рис. 1
1) 
2) 
Для поверхностных подогревателей записывают одно уравнение -: теплового и материального балансов с целью определения расхода пара на подогреватель. Для рис. 2
| 
|
| Рис. 1 | Рис. 2 |
| Для сепаратора записывают два уравнения, как для смешивающего теплообменника. Для рис. 3
1) 
2) 
|
| Рис. 3 |
Определение термодинамических параметров на ЭВМ
Подключение модуля в программе
Program KPD;
Uses TABL1;...
Определению области допустимых значений оптимизируемого параметра
Для цикла насыщенного пара максимальное значения давления острого пара (на турбину) принимать 22 МПа, а максимальную температуру – 375 С.
Принципиальная структура программы расчета максимального КПД
|
| Рис. 4 |
Отчет составляется каждым студентом индивидуально в соответствии с порядком выполненной работы.
|
|
|
Исходные данные к лабораторной работе № 2
Таблица 1
| .N | 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| Типы подогревателей | Оптимизируемый параметр | Метод оптими-зации |
| МПа | °С (-) | МПа | °С | МПа | °С | кПа | ||||
| 10,0 | 
| - | 1,0 | - | 3,0 | П1,П2 –СМ |
| дихотомии | ||
| 7,0 | 1,5 | - |
| - | 4,0 | П1,П2 –СМ |
| «зол» сечение | ||
| 5,0 | - |
| - | 5,0 | П1,П2 –СМ |
| Метод Фибоначчи | |||
| 3,0 | - | - |
| 3,5 | П1,П2 –СМ |
| дихотомии | |||
|
| 1,0 | 2,5 | - | 0,5 | - | 4,5 | П1 –СМ, П2 – ПВ |
| «зол» сечение | |
|
| 0,995 | - | - | 4,5 | П1 –СМ, П2 – ПВ |
| дихотомии | |||
| 6,0 |
| - | 0,9 | - | 3,0 | П1,П2- ПВ |
| Метод Фибоначчи | ||
| 7,0 | 2,0 | - |
| - | 4,0 | П1,П2- ПВ |
| поразрядного поиска | ||
| 8,0 | - |
| - | 5,0 | П1,П2- ПВ |
| дихотомии | |||
| 9,0 | - | - |
| 3,5 | П1 –СМ, П2 – ПВ |
| «зол» сечение | |||
|
| 0.998 | 2,0 | - | 0,2 | - | 4,5 | П1,П2- ПВ |
| Метод Фибоначчи | |
|
| 0,995 | - | - | 4,5 | П1,П2- ПВ |
| дихотомии | |||
| 9,0 |
| - | 0,6 | - | 3,0 | П1-ПВ, П2 – СМ |
| Золотого сеения | ||
| 6,0 | 2,3 | - |
| - | 4,0 | П1-ПВ, П2 – СМ |
| «зол» сечение | ||
| 4,0 | - |
| - | 5,0 | П1-ПВ, П2 – СМ |
| Метод Фибоначчи | |||
| 3,0 | - | - |
| 3,5 | П1-ПВ, П2 – СМ |
| золотого сечения | |||
| 4,0 | - |
| 0,3 | - | 3,0 | П1-ПВ, П2 – СМ |
| поразрядного поиска | ||
| 5,0 | 1,6 | - |
| - | 4,0 | П1-ПВ, П2 – СМ |
| дихотомии | ||
| 6,0 |
| - | - | 5,0 | П1-СМ, П2 – ПВ |
| «зол» сечение | |||
| 7,5 | - | - |
| 3,5 | П1-СМ, П2 – ПВ |
| поразрядного поиска |
|
|
|
