ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА РАСЩЕПЛЕНИЯ ГРАФА ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ

Якшин Сергей Владимирович

2018 / Том 22, №10 (141) 2018 [ ЭНЕРГЕТИКА ]

ЦЕЛЬЮ исследования является аналитическое решение задачи потокораспределения многоконтурной тепловой сети и использование этого решения при оптимизации параметров тепловой сети. МЕТОД. Метод расщепления графа, математическое моделирование гидравлической цепи, аналитический метод решения алгебраического уравнения четвертой степени. РЕЗУЛЬТАТЫ. Задача потокораспределения сведена к алгебраическому уравнению четвертой степени и получены решения этого уравнения методом Феррари. Проведена оценка погрешности приближенного аналитического решения задачи. Найдены зависимости экономической целевой функции от параметров схемы тепловой сети. ВЫВОДЫ. Предложенный метод расщепления графа позволил свести задачу потокораспределения к алгебраическому уравнению и получить его аналитическое решение, что существенно снизило объем вычислительной работы при моделировании и оптимизации гидравлической цепи. Линейное приближение функции, содержaщей квадратный корень, дает результат с точностью, приемлемой для инженерных расчетов.

Ключевые слова:

тепловая сеть,гидравлический расчет,многоконтурность,потокораспределение,аналитический расчет,экономическая эффективность,heating network,hydraulic calculation,multi-circuit,flow distribution,analytical calculation,economic efficiency

Библиографический список:

1. Меренков А.П., Хасилев В.Я. Теория гидравлических цепей. М.: Наука, 1985. 278 с.
2. Новицкий Н.Н., Сухарев М.Г., Тевяшев А.Д. и др. Развитие методов теории гидравлических цепей для анализа и синтеза свойств трубопроводных систем как объектов управления // Трубопроводные системы энергетики: математическое моделирование и оптимизация. Новосибирск: Наука, 2010. C. 58-73.
3. Токарев В.В., Шалагинова З.И. Методика многоуровневого наладочного расчета теплогидравлического режима крупных систем теплоснабжения с промежуточными ступенями управления // Теплоэнергетика. 2016. № 1. C. 71-80.
4. Токарев В.В. Разработка методики секционирования кольцевых тепловых сетей закрытых систем теплоснабжения // Теплоэнергетика. 2018. № 6. С. 84-94.
5. Алексеев А.В., Новицкий Н.Н. Современное состояние и опыт применения ИВС «АНГАРА» для решения задач проектирования, эксплуатации и диспетчерского управления системами водоснабжения // Трубопроводные системы энергетики: Математические и компьютерные технологии интеллектуализации. Новосибирск: Наука, 2017. C. 340-353.
6. Vasant P., Voropai N.I. Sustaining power resources through energy optimization and engineering. Hershey, PA: Engineering Science Reference (of IGI Global), 2016. DOI:10.4018/978-1-4666-9755-3
7. Якшин С.В. Метод расщепления графа и принцип аддитивности тепловой сети // Вестник ИрГТУ. 2017. Т. 21. № 4. С. 127-138. DOI: 10.21285/1814-3520-2017-4-127-138.
8. Todini Е., Pilati S. A gradient algorithm for the analysis of pipe networks // Computer Applications in Water Supply. L.: John Wiley & Sons, 1988. Vol. I. P. 1-20.
9. Review of optimization models for the design of polygeneration systems in district heating and cooling networks / J. Ortiga, J.C. Bruno, A. Coronas, I.E. Grossman; ed. by V. Plesu, P.S. Agachi // 17th European Symposium on Computer Aided Process Engineering. ESCAPE 17. Elsevier, 2007.
10. Wang Jinda, Zhou Zhigang, Zhao Jianing A method for the steady-state thermal simulation of district heating systems and model parameters calibration // Energy Conversion and Management. 2016. V. 120. P. 294-305.
11. Static study of traditional and ring networks and the use of mass flow control in district heating applications / Maunu Kuosa, Kaisa Kontu, Tapio Makila, Markku Lampinen, Risto Lahdelma//Applied Thermal Engineering. 2013. V. 54. № 2. P. 450-459.
12. Стенников В.А., Соколов Д.В., Барахтенко Е.А. Методический подход к оптимизации параметров сложных теплоснабжающих систем на основе многоуровневой декомпозиции модели // Трубопроводные системы энергетики: математические и компьютерные технологии интеллектуализации. Новосибирск: Наука, 2017. C. 247-257.
13. Хасилев В.Я. Обобщенные зависимости для технико-экономических расчетов тепловых и других сетей // Теплоэнергетика. 1957. № 1. C. 28-32.
14. Пеньковский А.В. Стенников В.А. Поиск равновесия спроса и предложения на конкурентном рынке тепловой энергии // Трубопроводные системы энергетики: Математические и компьютерные технологии интеллектуализации. Новосибирск: Наука, 2017. C. 293-307.

Файлы:

• реферат (скачать | просмотреть) - скачано 23 раза
• статья (скачать | просмотреть) - скачано 46 раз