Схема энергетической установки на водоаммиачном рабочем теле, с содежанием воды в данном раствере 10%

Страницы работы

11 страниц (Word-файл)

Содержание работы

В данном примере с помощью программы ХАЙСАЙС смоделированна схема энергетической установки на водоаммиачном рабочем теле, с содежанием воды в данном раствере 10%.  Принциальная схема данной установки, а так же основные значения параметров на каждом из участков представленны на рисунках 1 и 2, соответственно.

Рисунок 1 – Принципиальная схема энергетической установки на водоаммиачном рабочем теле с регенерацией

Рисунок 2 -  Параметры потоков и операций рассчитываемой схемы

Рисунок 3 – Элементарный состав рабочего тела

Прежде чем приступить к процессу оптимизации данной схемы, необходимо чтобы параметры в  каждом из потоков соответствовали условиям работы данной установки. Из параграфа ….,   берем основные данные, для расчета специфических параметров работы установки.

Нам известно количество тепла,  которое подводится к рабочему телу, в теплообменнике, а  так же температура конденсации на участке 4.

В программе ХАЙСАЙС операция Подбор изменяет значение одной переменной схемы (независимая переменная) так, чтобы некоторая зависимая (целевая) переменная схемы приняла заданное значение.

Чтобы установить операцию в схему нажимаем кнопку Подбор в кассе объектов.

В меню операции Подбор, нам нужно задать целевую и варьируемую переменные.

Варьируемая переменная представляет собой независимую переменную, значение которой варьируется до достижения заданного значения целевой переменной.

Целевая переменная это зависимая переменная, заданное значение которой необходимо

В данном расчете  мы использовали два подбора.

Первый подбор использовался для определения нужного расхода рабочего тела, при заданной тепловой мощности нагревателя.

А с помощью второго подбора определяем давление на выхлопе турбины, при заданной температуре конденсации.

Рисунок 4 – Схема установки с подборами

Рисунок 5 – Окно первой операции подбор

Рисунок 5 – Окно второй операции подбор

Задание оптимизатора.

Для вызова оптимизатора в меню Расчет выберите пункт Оптимизатор или нажмите <F5>.

При первом обращении к операции Оптимизатор появляется следующее окно:

На закладке Конфигурация отметьте селективную кнопку По умолчанию.

В специализированном окне оператора перейти на закладку Переменные (Variable). Здесь задаются переменные, которые будут варьироваться Оптимизатором.

1)Нажмите кнопку добавить. Откроется окно Добавление переменных в оптимизатор

2)Выберем температуру на третьем участке, как показано на рисунке. Нижнюю и верхнюю границы изменения переменных задаем сами, изменив значение по умолчанию.

Определение целевой функции

Оптимизатор содержит специальную электронную таблицу для задания целевой функции и ограничений. Откройте электронную таблицу. Ниже показана процедура задания целевой функции.

В данном расчете, целевая функция представляет собой мощность, вырабатываемую турбиной.

С помощью кнопки Электронная таблица  войдите в электронную таблицу оптимизатора.

В поля электронной таблицы необходимо импортировать переменные схемы. Это можно сделать, находясь на закладке Соединения, с помощью кнопки Добавить.

Введем формулы, необходимые для расчета данной схемы, в соответствующие ячейки таблицы на странице Электронная таблица. Формулы можно редактировать и на странице Формулы.

Для задания в процессе оптимизации, границ сравнения оптимизируемых величин, в электронную таблицу оптимизатора вводим переменную названную const в ячейке А5.  Объявим  размерность этой величины градусы Цельсия. Для этого установим курсор в ячейку, а в строке Тип переменной наверху окна из ниспадающего списка выберем тип Температура.

Завершение конфигурации оптимизатора

Вернемся в специализированное окно оптимизатора (<F5>) и перейдите на закладку Функции, на которой уточняются целевая функция и ограничения, определенные в электронной таблице. В данном случае целевая функция – это мощность на валу турбины и она должна быть максимальной.

Ограничения:

Первое и второе ограничения означают, что разница между горячими и холодными «концами» регенератора не должны быть меньше 3С.

А третье ограничение показывает, что при расчете оптимальной величины температуры третьего потока, подобранная температура на 1 участке не должна превышать величину температуры нагревающей воды на входе в котел.

На закладке Параметры оставим значения принятые по умолчанию.

Перейдем на закладку Монитор. В этом окне регистрируется итерационный расчет. Нажимаем кнопку Старт, и оптимизатор начинает расчет. Результат расчета зависит от начальной точки, поэтому оптимизатор запускаем несколько раз из разных начальных точек, чтобы убедится что найден максимум функции, а не локальный экстремум.

В результате проведенного процесса оптимизации, получаем следующие параметры потоков:

Рисунок  6 -  Параметры потоков после оптимизации

Похожие материалы

Информация о работе