Поиск по сайту

ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ МОДЕЛИ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ ТЕПЛОСНАБЖАЮЩИХ СИСТЕМ

Новицкий Николай Николаевич , Шалагинова Зоя Ивановна , Михайловский Егор Анатольевич

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

Библиографический список:

Шалагинова З.И. Математическая модель для расчета теплогидравлических режимов тепловых пунктов теплоснабжающих систем // Теплоэнергетика. 2016. № 3. С. 69–80.
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.
Шалагинова З.И. Методы теплогидравлического анализа режимов крупных теплоснабжающих систем // Теплоэнергетика. 2009. № 12. С. 44–49.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Токарев В.В., Шалагинова З.И. Опыт применения новых технологий для организации режимов крупных теплоснабжающих систем // Вестник ИрГТУ. 2011. № 12 (59). С. 240–248.
Новицкий Н.Н., Михайловский Е.А. Объектно-ориентированное моделирование гидравлических цепей // Вестник ИРГТУ. 2012. № 7 (66). С. 170–176.
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.
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.
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.
Зингер Н.М. Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем. М.: Энергоатомиздат. 1986. 320 с.