ISSN: 1814-3520(print)
ISSN: 2500-1590(online)
12+
Вестник Иркутского государственного технического университета
Поиск по сайту

ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ МОДЕЛИ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ ТЕПЛОСНАБЖАЮЩИХ СИСТЕМ

2017 / Том 21, №9 (128) 2017 [ Энергетика ]

ЦЕЛЬ. Приводится новый подход к моделированию теплогидравлических режимов тепловых пунктов теплоснабжающих систем, основанный на концепции объектно-ориентированного моделирования. Подход предполагает отделение общих методов расчета от специфики моделей элементов объекта, позволяет использовать универсальные методы расчета гидравлических и тепловых режимов как тепловых сетей, так и тепловых пунктов. Основной целью исследований является унификация моделей элементов тепловых пунктов относительно удобства применения этих моделей в любых программных продуктах для сохранения парка старых и упрощения создания новых программ расчета тепловых пунктов и теплоснабжающей системы в целом. МЕТОДЫ. Применение новой технологии позволяет осуществлять расчеты теплогидравлических режимов тепловых пунктов с любым набором и схемами присоединения оборудования, а также параллельные вычисления различных тепловых пунктов. Приводятся постановка задачи и общая модель установившегося неизотермического потокораспределения в тепловом пункте. Рассматриваются модели режимов работы новых элементов теплового пункта при объектном представлении - подогревателя и местной отопительной системы. Особенностью моделирования теплогидравлических режимов подогревателя является наличие двух контуров - греющего и нагреваемого. Задача моделирования состоит в получении для каждого из контуров конечных выражений функций в уравнениях общей модели теплового пункта. РЕЗУЛЬТАТЫ. Получены выражения для гидравлических сопротивлений и конечные зависимости выражений функций, отвечающих за падение температуры на участках подогревателя греющего и нагреваемого контуров. Это позволяет применить общие методы теории гидравлических цепей для описания падения давления и температуры на участках подогревателя и отопительной системы при объектно-ориентированном моделировании. Расчет переменных режимов этих элементов основан на совместном решении уравнений теплопередачи и теплового баланса. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предложенный подход объектно-ориентированного моделирования апробирован на численных примерах расчета теплогидравлического режима теплового пункта, демонстрирующих его работоспособность.

Ключевые слова:

объектно-ориентированное моделирование, теплоснабжающие системы, теплогидравлические режимы, тепловые пункты, методы расчета, гидравлические цепи, информационные технологии, численные примеры

Авторы:

Библиографический список:

  1. Шалагинова З.И. Математическая модель для расчета теплогидравлических режимов тепловых пунктов теплоснабжающих систем // Теплоэнергетика. 2016. № 3. С. 69–80.
  2. Шалагинова З.И. Математическое моделирование тепловых пунктов в задачах расчета теплогидравлических режимов теплоснабжающих систем // Математические модели и методы анализа и оптимального синтеза развивающихся трубопроводных и гидравлических систем: труды XII Всерос. научного семинара с междунар. участием (Ялта, 20–26 сентября 2010 г). Ялта, 2010. Ч. III. С. 315–333.
  3. Шалагинова З.И. Методы теплогидравлического анализа режимов крупных теплоснабжающих систем // Теплоэнергетика. 2009. № 12. С. 44–49.
  4. Алексеев А.В., Гребнева О.А., Новицкий Н.Н., Токарев В.В., Шалагинова З.И. Математические модели и методы для оценки и реализации потенциала энергоснабжения при управлении режимами теплоснабжающих систем. В кн.: Исследования и разработки Сибирского отделения Российской академии наук в области энергоэффективных технологий. Новосибирск: Изд-во Научно-исследовательского института молекулярной биологии и биофизики. 2009. С. 38–49.
  5. Сидлер В.Г., Шалагинова З.И. Математическая модель теплогидравлических режимов тепловых сетей в кн.: Методы анализа и оптимального синтеза трубопроводных систем. Иркутск: Изд-во Сибирского энергетического института СО АН СССР, 1991. С. 111–125.
  6. Токарев В.В., Новицкий Н.Н., Шалагинова З.И., Баринова С.Ю. Информационно-вычислительный комплекс для расчета и анализа режимов теплоснабжающих систем. В кн.: Гидравлические цепи. Развитие теории и приложения. Новосибирск: Наука, 2000. С. 138–156.
  7. Шалагинова З.И. Программно-вычислительный комплекс «Тигртсс» для исследования режимной управляемости теплоснабжающих систем, имеющих промежуточные ступени регулирования в кн.: Новые информационные технологии управления развитием и функционированием трубопроводных систем энергетики. Иркутск: Изд-во ИСЭМ СО РАН, 1993. С. 136–144.
  8. Токарев В.В., Шалагинова З.И. Разработка методики многоуровневого наладочного теплогидравлического расчета систем теплоснабжения и ее реализация в составе ИВК «АНГАРА–ТС» // Математические модели и методы анализа и оптимального синтеза развивающихся трубопроводных и гидравлических систем: труды XII Всерос. научного семинара с междунар. участием (Ялта, 20–26 сентября 2010 г). Ялта, 2010. Ч. III. С. 300–314.
  9. Алексеев А.В., Новицкий Н.Н., Токарев В.В., Шалагинова З.И. Многоуровневое моделирование режимов больших теплоснабжающих систем методами теории гидравлических цепей. В кн.: Трубопроводные системы энергетики. Развитие теории и методов математического моделирования и оптимизации. Новосибирск: Наука, 2008. С. 221–228.
  10. Алексеев А.В., Новицкий Н.Н., Токарев В.В., Шалагинова З.И. Принципы разработки и программная реализация информационно-вычислительной среды для компьютерного моделирования трубопроводных и гидравлических систем в кн.: Трубопроводные системы энергетики. Методы математического моделирования и оптимизации. Новосибирск: Наука, 2007. С. 221–229.
  11. Новицкий Н.Н., Токарев В.В., Шалагинова З.И., Алексеев А.В. Принципы реализации и направления развития ПВК для расчета режимов теплоснабжающих систем // Информационные и математические технологии в науке, технике и образовании: материалы X Байкальской Всерос. конф. (Иркутск, 12 июля 2005 г.). Иркутск, 2005. Ч. II. С. 285–294.
  12. Новицкий Н.Н., Токарев В.В., Шалагинова З.И., Алексеев А.В., Гребнева О.А., Баринова С.Ю. Иерархическое моделирование тепловых сетей в задачах эксплуатации и диспетчерского управления // Информационные и математические технологии в научных исследованиях: труды XII Байкальской всерос. конф. «Информационные и математические технологии в науке и управлении» (Иркутск, 2–11 июля 2007 г.). Иркутск, 2007. Ч. I. С. 110–121.
  13. Novitsky N.N., Tokarev V.V., Shalaginova Z.I., Alekseev A.V. Experience in developing and using software packages for calculation and organization of large-scale heat supply system operation // The Proceedings of the International Scientific Conference on Power industry and market economy – Mongolian University of science and technology. (Ulaanbaatar, Mongolia, 4–7 May). Ulaanbaatar, Mongolia, 2005. Р. 323–329.
  14. Шалагинова З.И. Программно-вычислительный комплекс «ТИГР ТСС» для исследования режимной управляемости теплоснабжающих систем, имеющих промежуточные ступени регулирования. В кн.: Новые информационные технологии управ-ления развитием и функционированием трубопроводных систем энергетики. Иркутск: Изд-во ИСЭМ СО РАН, 1993. С. 136–144.
  15. Токарев В.В., Шалагинова З.И. Опыт применения новых технологий для организации режимов крупных теплоснабжающих систем // Вестник ИрГТУ. 2011. № 12 (59). С. 240–248.
  16. Новицкий Н.Н., Михайловский Е.А. Объектно-ориентированное моделирование гидравлических цепей // Вестник ИРГТУ. 2012. № 7 (66). С. 170–176.
  17. Михайловский Е.А. Компьютерное моделирование гидравлических цепей на основе объектного представления их элементов. В кн.: Системные исследования в энергетике: труды молодых ученых. Иркутск: Изд-во ИСЭМ СО РАН, 2010. С. 74–83.
  18. Mikhailovsky E.M., Novitsky N.N. A modified nodal pressure method for calculating flow distribution in hydraulic circuits for the case of unconventional closing relations // Physics and Mathematics. Production and hosting by Elsevier B.V. 2015. Vol. 1. Р. 120-128.
  19. Новицкий Н.Н., Михайловский Е.А. Программно-вычислительный комплекс «ИСИГР» для применения методов теории гидравлических цепей в сети Интернет // Научный вестник НГТУ. 2016. № 3 (64). С. 30–43.
  20. Зингер Н.М. Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем. М.: Энергоатомиздат. 1986. 320 с.

Файлы:

Язык

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
Количество скачиваний:15422