Реалізація ієрархічного підходу у математичному моделюванні прямоточних парогенераторів
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.3.62.2020.09Ключові слова:
прямоточній парогенератор, математичне моделювання, ієрархічна структура, теплове навантаження, топкова камера, фільтр, змішувач, сепаратор, живильний насосАнотація
Проведено комплексний системний аналіз прямоточного парогенератора, розроблена багаторівнева структура його моделі. Застосування процедури декомпозиції складного об'єкта на початкових етапах моделювання дозволило виділити багатовимірні підсистеми спрямованої дії. Це дає можливість застосування розвинених програмних засобів комп'ютерної імітації. В отриманій структурної моделі виділені підсистеми парогенератора в цілому, підсистеми парогенератора, що включає в себе екранні трубки, сепаратор, змішувач, фільтр, циркуляційний насос, з'єднувальні трубопроводи. Окремо було розглянуто зони екранних трубок, які визначаються станом робочого середовища (зона підігріву з однофазної середовищем, зона випаровування I і зона випаровування II з двофазної середовищем); кінцевомірні моделі секцій екранних трубок зон підігріву та випаровування. Встановлено, що моделі підсистем нульового рівня описуються системами диференціальних і алгебраїчних рівнянь, між внутрішніми змінними яких немає причинно-наслідкових відносин. Будь-яка підсистема першого і вищого рівня може бути представлена підмножиною підсистем безпосередньо нижчих рівнів і безліччю орієнтованих зв'язків між ними. У задачі моделювання прямоточного парогенератора був реалізований принцип рекурентного пояснення. Для опису взаємозв'язків підсистем використані теоретико-множинні, матричні і графічні способи. Показано, що ієрархічні моделі, виявляються формами опису, готовими для реалізації в мовах програмування високого рівня. Використання системного аналізу процесів, технології та конструкції прямоточного парогенератора, а також передбачуваної методології досліджень в тимчасовій і частотній областях, використовуваних розрахункових методів і методів імітації дозволяє вибрати типи і класи математичних моделей, форми їх подання, а також програмні засоби.
Завантаження
Посилання
Yu-Zh Chena, Yi-Guang Lia, Mike A. Newbyb. Performance simulation of a parallel dual-pressure once-through steam generator. Energy. 2019. Vol. 173 (15), 16–27. DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.02.022.
Simulation of dryout phenomenon and transient heat transfer performance of the once-through steam generator based on heat transfer partition / Zhenyu Shena, Jianxin Shia, Yiran Ganb, Baozhi Suna, Yanjun Li. Annals of Nuclear Energy. 2018. Vol. 115. P. 268–279.
Modeling the full-range thermal-hydraulic characteristics and post-dryout deviation from thermody-namic equilibrium in once-through steam generators / Jianxin Shi, Baozhi Sun, Xiang Yu, Peng Zhang, Fuyuan Song. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017. Vol. 109. P. 266–277. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.02.007.
Fei Qi, Eliyya Shukeir, Ramesh Kadali. Model Predictive Control of Once Through Steam Generator Steam Quality. IFAC-PapersOnLine. 2015. Vol. 48 (8). P. 716–721. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2015.09.053.
Numerical study on annular tube once-through steam generator using compressible flow model / Z.L. Wang, W.X. Tian, Y.W. Wu, S.Z. Qiu, G.H. Su. Annals of Nuclear Energy. 2012. Vol. 39 (1). P. 49–55.
Xinyu Wei, Shifa Wu, Pengfei Wang, Fuyu Zhao. Study on the Structure Optimization and the Opera-tion Scheme Design of a Double-Tube Once-Through Steam Generator. Nuclear Engineering and Technology. 2016. Vol. 48 (4). P. 1022–1035. DOI: https://doi.org/10.1016/j.net.2016.02.012.
Prediction of dryout and post-dryout wall temperature at different operating parameters for once-through steam generators / Jianxin Shi, Baozhi Sun, Guolei Zhang, Fuyuan Song, Longbin Yang. Inter-national Journal of Heat and Mass Transfer. 2016. Vol. 103. P. 66–76. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.07.027.
Boje E. (2011). Control and Operability of Economiser Bypass in Once-through Steam Generators. IFAC Proceedings Volumes. 2011. Vol. 44 (1). P. 7030–7034. DOI: https://doi.org/10.3182/20110828-6-IT-1002.00905.
Comparative investigation of drum-type and once-through heat recovery steam generator during start-up / Nicolas Mertens, Falah Alobaid, Ralf Starkloff, Bernd Epple, Hyun-Gee Kim. Applied Energy. 2015. Vol. 144. P. 250–260. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.01.065.
Antonio Roviraa, Manuel Valdésb, Ma Dolores Duránc. A model to predict the behavior at part load operation of once-through heat recovery steam generators working with water at supercritical pressure. Applied Thermal Engineering. 2010. Vol. 30 (13). P. 1652–1658.
