Об использовании структуры системы нелинейных уравнений, описывающих гидравлические цепи энергоустановок при численных расчетах
DOI:
https://doi.org/10.14529/mmp160405Ключевые слова:
гидравлические цепи, математические модели, тракты энергоустановок, системы нелинейных уравнений, метод Ньютона, метод простой итерации.Аннотация
В статье представлены результаты применения методов теории гидравлических цепей для интерактивного моделирования гидрогазодинамических и тепловых процессов в оборудовании тепловых электрических станций. Сформулирована постановказадачи расчета потокораспределения в трактах энергоустановок с различными законами падения давления на ветвях в сложных газовоздушных и пароводяных трактах. Показано, что применение традиционных способов расчета потокораспределения методами теории гидравлических цепей затруднительно для задач. Исследованы некоторые аспекты разрешимости соответствующих систем нелинейных уравнений. Рассмотрены численные методы решения этих систем применительно к задачам, требующим выполнения расчетов в масштабе реального времени. Предложена расчетная схема, позволяющая свести исходную постановку задачи к классической схеме метода узловых давлений. Рассмотрен способ декомпозиции структуры гидравлической цепи на взаимосвязанные цепи меньшей размерности для уменьшения вычислительных затрат. Приведены результаты тестов, демонстрирующих высокую надежность разработанного способа расчета потокораспределения.
Библиографические ссылки
Merenkov A.P. Hasilev V.Ya. Teoriya gidravlicheskikh tsepey [Theory of Hydraulic Circuits]. Moscow, Nauka, 1985. 278 p.
Shashkov O.K., Shashkov V.O. [Calculation of the Variable Mode for the Heat and Power Plants with Steam Turbines Using the Hydraulic Circuits Method]. Teploenergetika [Thermal Engineering], 2004, no. 4, pp. 67-71. (in Russian)
Levin A.A., Tairov A.E., Chistyakov V.F. [Load Flow Analysis in Power Supply Plants as in Hydraulic Circuits with Controlled Parameters]. Truboprovodnye sistemy energetiki: matematicheskoe modelirovanie i optimizaciya [Pipe System of Power Industry: Mathematical Modelling and Optimization], Novosibirsk, Nauka, 2010, pp. 115-124. (in Russian)
Peterson D.F., Saminskaya L.V., Khabenskiy V.B. [On the Subject of Hydraulic Calculation for the Straight Through Subscritical Boiler on the Electronic Digital Computer]. Trudy Tsentral'nogo kotloturbinnogo instituta [Bulletin of the Central Boiler-and-Turbine Institute], 1969, issue 98, pp. 60-70. (in Russian)
Vul'man F.A., Khor'kov N.S. Teplovye raschety na ECVM teploehnergeticheskikh ustanovok [Thermal Calculation of Heat and Power Plants on the Electronic Digital Computer]. Moscow, Energiya, 1975. 200 p.
Ivanov V.A. Rezhimy moshchnykh paroturbinnykh ustanovok [Operation of Large Steam-Turbine Plants]. Moscow, Energiya, 1971. 280 p.
Raschet i proektirovanie pyleprigotovitel'nykh ustanovok kotel'nykh agregatov [Analysis and Engineering for Fuel Pulverizing Plants of Boiler Units]. Leningrad, Tsentral'nyiy kotloturbinnyiy institut, 1971. 310 p.
Krasnoselsky M.A., Vainikko G.M., Zabreiko P.P. et al. Priblizhennoe reshenie operatornykh uravneniy [Approximate Solution of Operator Equations]. Moscow, Nauka, 1669. 456 p.
