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

Математическое моделирование конденсации рабочего тела в системе отдачи тепла холодному источнику энергоустановки малой мощности

2019 / Том 23 № 5 2019г. [ ЭНЕРГЕТИКА ]

Цель – предложить способ понижения температуры и конденсации рабочего тела, циркулирующего в установке децентрализованной выработки энергии. Для Российской Федерации характерна неравномерная обеспеченность электричеством и тепловой энергией. Проблема дефицита энергии наиболее остро стоит в регионах Дальнего Востока и Крайнего Севера. Существующее на сегодняшний день централизованное обеспечение энергией имеет такие недостатки как большой уровень потерь при доставке и трансформации, а также возможность обесточивания большого количества потребителей при аварии на центральной электростанции. В связи с этим все большую актуальность приобретает идея децентрализованной выработки энергии, которая лишена указанных недостатков благодаря автономности и близкому месторасположению к местам потребления. Одним из методов децентрализованной выработки тепло- и электроэнергии является применение энергоустановок малой мощности, основанных на цикле Ренкина, с органическим рабочим телом. Их конструкция состоит из котла для нагревания рабочего тела, турбины для привода электрогенератора, конденсатора и насоса. Для конденсации теплоносителя процесс органического цикла Ренкина должен быть обеспечен отводом тепла в окружающую среду. В данной работе рассмотрен способ понижения температуры и конденсации рабочего тела, циркулирующего в энергоустановке (при помощи горизонтального трубопровода, помещенного в грунт на некоторую глубину). Предполагается, что имеющийся температурный потенциал грунта обеспечивает полную конденсацию рабочего тела без излишнего переохлаждения. Исследование интенсивности охлаждения и конденсации рабочего тела в трубопроводе проведено с применением гомогенной и кольцевой модели течения. Определение полей температур и степени сухости пара произведено посредством двух подходов: в программном комплексе конечно-элементного моделирования ANSYS CFX и методом конечных разностей (инженерные методики расчета). Также в работе приведен анализ результатов, полученных в ходе решения задачи средствами конечно-элементного анализа и инженерного расчета методом конечных разностей.

Ключевые слова:

децентрализованная выработка энергии,математическое моделирование теплофизических процессов,двухкомпонентные течения,конденсация,гомогенная модель течения,кольцевая модель течения,decentralized energy generation,mathematical modeling of thermal processes,two-component flows,condensation,homogeneous flow model,ring flow model

Авторы:

Библиографический список:

    Файлы:

    Язык

    Лицензия Creative Commons
    Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
    Количество скачиваний:8033