Теплоперенос в тепловых элементах рассчитывается в приближении одномерной или двумерной теплопроводности.
Тепловой элемент характеризуется геометрическими характеристиками, а также теплофизическими параметрами вещества (плотность, теплоемкость, теплопроводность).
Объемное тепловыделение в тепловых элементах и в теплоносителе может быть задано табличной зависимостью от времени или получено из программы расчета энерговыделения.
В РАТЕГ существуют, так называемые, управляемые элементы (насосы, клапаны, и др.), состояние (параметры) которых могут меняться в соответствии с сигналами СКУ. Эти сигналы могут меняться дискретно (состояние триггеров) или непрерывно (сигналы регуляторов).
Общая схема управления приведена на Рис. 2.2. Информация, выдаваемая датчиками (показания датчика), перерабатывается и анализируется контрольным блоком управляемого элемента. В соответствии со сценарием управления контрольный блок меняет состояние управляющего триггера и/или вырабатывает сигнал регулятора. Исполнительный механизм управляемого элемента системы на каждом временном шаге просматривает состояние своего управляющего триггера и/или получает сигнал регулятора и по этой информации выполняет определенные действия. Например, исполнительный механизм насоса при изменении состояния своего управляющего триггера включает/отключает насос, а по сигналам регулятора меняет обороты насоса.
Рис. 2.2 Схема управления элементом
Рассмотрим подробнее элементы, из которых строится модель СКУ.
СКУ работает с, так называемыми, контрольными параметрами. Контрольные параметры - это идентификаторы, определяющие: параметры оборудования (текущее сечение клапана, скорость вращения насоса, мощность нагревателей и др.), состояние теплоносителя (давление, температура, паросодержание, и др.), состояние тепловых элементов, и др. Полный список контрольных параметров приведен в Приложении A.
Датчик - это элемент, который выдает значения контрольных параметров или величин, являющихся функциями контрольных параметров, в определенных точках системы. В РАТЕГ предусмотрены датчики, выдающие:
- параметры гидравлической сети,
- параметры теплового элемента,
- параметры системы в целом,
- состояние и время изменения состояния элементов системы (клапан открыт/закрыт, насос включен/выключен и др.).
Кроме того, имеется, так называемый, формульный датчик (преобразователь), который рассчитывает значения логико-числовых выражений. Эти выражения могут включать числа, имена других датчиков, триггеров (см. ниже), имена таблиц, функций, знаки операций, круглые скобки. Синтаксис выражения совпадает с синтаксисом ФОРТРАНа. Перечень функции и знаков операций, которые могут использоваться в выражениях, приведен в разделе 3.5.
Контрольные блоки строятся из формульных, датчиков триггеров, регуляторов.
Триггер - это элемент, который может находиться в двух устойчивых состояниях (0 или 1) и по сигналу менять текущее состояние. (По сути, триггер совпадает с элементом trip в RELAP). Сигнал, управляющий триггером, представляет собой логический оператор, операндами которого могут быть: показания датчиков, контрольные параметры, функции показаний датчиков и контрольных параметров, состояния других триггеров, уставки. Операнды сигнала могут быть связаны арифметическими, логическими и др. операциями.
Кроме обычного триггера в РАТЕГ имеется триггер2 – триггер, управляемый двумя сигналами, то есть переключение на каждое состояние осуществляется по своему сигналу. Такой триггер удобно использовать для управления системами с гистерезисом при прямом и обратном ходе рабочего органа, например, некоторыми типами клапанов.
Регулятор рассчитывает изменение
контрольного параметра f по закону:
, где F – функция
датчиков, Tτ - характерное время регулирования.
Например, для поддержания расхода насоса G0
можно для угловой скорости насоса использовать следующий регулятор: 
.
Для каждого управляемого компонента ЯЭУ определяется управляющие им триггеры и/или регуляторы.
Кроме управления ЯЭУ СКУ можно использовать для управления расчетом (процессом моделирования). В этом случае используется система, так называемых, приказов. Приказ - это программный модуль, решающий некоторую относительно простую задачу: записать файл рестарта, сменить граничное условие или таблицу, выдать состояние системы на определенный момент времени или по какому-нибудь условию, и др.
Модель критического течения реализуется в, так называемом, критическом «сечении» (КС). Критическое сечение может представлять весь канал (конечной или нулевой длины), часть канала или сечение канала (с нулевой длиной).
|
|
|
На расчетной сетке КС представляется узлом, в котором специальным образом определяется скорость.
Пользователь имеет возможность выбрать из трех моделей критического течения.
РЕКОМЕНДУЕТСЯ в случае коротких каналов (l/d<10¸20) использовать модель 3 (по умолчанию), а в случае длинных каналов (l/d>15¸25) - модель 2.
При моделировании фрагмента системы или разорванной сети нужны граничные условия. Кроме того, в виде граничных условий могут моделироваться различные элементы оборудования: емкости, баки, насосы и др. В модуле РАТЕГ возможны следующие граничные условия.
- Стенка (условие непроницаемости).
- Ввод (вывод) теплоносителя:
- с заданными массовой скоростью, температурой и паросодержанием;
- с заданными массовым расходом, температурой и паросодержанием;
- с заданными объемным расходом, температурой и паросодержанием;
- с массовым расходом, равным массовому расходу в некоторой точке сети, и заданными температурой и паросодержанием.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
