Судовые комбинированные энергетические установки

В учебном пособии рассмотрены основные типы комбинированных энергетических установок, изложены основы их теории и проектирования, методы тепловых и массогабаритных расчетов, выбора и оптимизации технических решений.
Цепным материалом являются описания лучших советских и зарубежных комбинированных установок.
В книге дан также прогноз развития рассмотренных типов энергетических установок.

Содержание
От авторов
Условные обозначения и сокращения
Глава 1. Место комбинированных установок в судовой энергетике. Общие вопросы проектирования СЭУ
1.1. Режимы работы энергетических установок судов различного назначения
1.2. Основные особенности комбинированных установок и их место в судовой энергетике
Причины появления комбинированных установок
Типы и классификация КЭУ
Дополнительные требования к судовым КЭУ
1.3. Основы оптимизации параметров судовых энергетических установок
Комплексная оптимизация параметров
Системно-иерархический подход к оптимизации технических решений
Критерий оптимальности
Наиболее употребительные критерии оптимальности
О математической модели. Общие положения
Исходная информация
Значение оптимизации технических решений для проектирования
1.4. КПД комбинированных установок
Глава 2. Судовые газопаротурбинные установки
2.1. Основные типы современных ГПТУ
Сущность рабочего процесса
Некоторые усложнения ГПТУ
2.2. Тепловые схемы
Установка сухогрузного судна "Парижская коммуна"
Двухвальная ГПТУ ролкеров типа "Капитан Смирнов"
ГПТУ фирмы "Дженерал электрик"
ГПТУ на базе легких ГТД
Двухконтурные ТУК (с двумя давлениями пара)
Другие типы ГПТУ
2.3. Механические схемы ГПТУ
Одновальные суда
Двухвальные суда
Трехвальные суда
2.4. Теоретические циклы и схемы паротурбинных и газотурбинных двигателей ПТУ по циклу Ренкина
Регенеративная ПТУ
Простейший ГТД
2.5. Комбинированный газопаротурбинный двигатель (ГПТД)
Теоретический цикл комбинированного двигателя
Энергоресурс выхлопных газов газотурбинного двигателя (ГТД)
2.6. КПД комбинированной ГПТУ
Глава 3. Вопросы проектирования газопаротурбинных установок
3.1. Особенности проектирования и расчетов комбинированной ГПТУ
3.2. Общие вопросы технико-экономической оптимизации параметров главных ГПТУ
Постановка задачи
Объект оптимизации
Целевая функция
Математическая модель ГПТУ
3.3. Опыт оптимизации двух главных ГПТУ
Главные ГПТУ № 1 и 2
Программа комплексной оптимизации параметров ГПТУ (для задач первого типа)
Результаты комплексной оптимизации параметров двух ГПТУ. Оптимальные значения параметров
Оптимальные технические характеристики
3.4. Оптимизация вспомогательных газопаротурбинных установок
Постановка задачи и принципы ее решения
Исходные данные
Оптимальные параметры
Технические характеристики
Общая оценка эффективности ТУ К для выработки электричества и пара
3.5. Краткие сведения о массе и габаритах ГПТУ
Данные о массе комбинированных ГПТУ
Габариты ГПТУ и принципы их расположения на судне
Глава 4. Дизель-паровые и дизель-паротурбинные комбинированные установки
4.1. Основные потребители теплоты и электроэнергии на дизельных судах
Тепловое потребление
Потребление электроэнергии
4.2. Энергоресурсы дизельного судна
Общие замечания
Энергоресурс выхлопных газов
Энергоресурс охлаждающих жидкостей
Принципы утилизации вторичных энергоресурсов
4.3. Схемы утилизационного теплоснабжения (ДПУ)
4.4. Использование энергоресурса выхлопных газов с помощью утилизационных турбогенераторов (ДПТУ-Э)
Одноконтурная схема
Двухконтурная схема ТУК
4.5. Совместное использование вторичных энергоресурсов
4.6. Общий порядок проектирования комбинированных дизельпаротурбинных установок (ДПТУ)
4.7. Опыт оптимизации комбинированных дизель-паротурбинных установок
Глава 5. Вопросы проектирования и расчета теплоутилизационного контура и его элементов
5.1. Схема теплоутилизационного контура (ТУК)
Главные уравнения энергетических и материальных балансов ТУК
5.2. Указания к формированию, расчету и оптимизации блоков
5.3. Утилизационные и вспомогательные турбогенераторы
Утилизационные турбогенераторы (УТГ)
Вспомогательные турбогенераторы (ВТГ)
Математическая модель блока УТГ
5.4. Утилизационные и вспомогательные парогенераторы (УПГ и ВПГ) и электрогенераторы
УПГ для теплоснабжения
УПГ для комбинированных установок с глубокой утилизацией тепла и (или) с пропульсивной турбиной (ППТ)
Вспомогательные парогенераторы (ВПГ).
Дизель-генераторы и газотурбогенераторы
Глава 6. Краткие сведения о парогазотурбинных установках
6.1. Рабочий процесс и схемы парогазотурбинных установок (ПГТУ)
6.2. Простейшая ПГТУ
6.3. Высокоэкономичные ПГТУ
6.4. КПД высоконапорных парогенераторов
Общее уравнение энергии ВПГ
6.5. Замечание о КПД парогазотурбинной установки
Глава 7. Комбинированные установки с форсажной частью (КУФ)
7.1. Особенности КУФ и основные этапы их развития
7.2. Современные КУФ
КУФ с дизельной БУ (ДГТУ)
КУФ с паротурбинной БУ (ПГТУФ)
КУФ с газотурбинной БУ (ГТТУ)
Газотурбинные двигатели КУФ
7.3. Степень форсажа и ее влияние на характеристики КУФ
Понятие о степени форсажа
Уравнение массы КУФ
Влияние степени форсажа на массу КУФ с запасами топлива
7.4. Параллельная работа базовой и форсажной установок
Варианты совместной работы. Определение частоты вращения двигателей
Параллельная работа базовых и форсажных турбин
Параллельная работа с форсажными двигателями базовой дизельной установки
Распределение мощности между БУ и ФУ на промежуточных режимах
7.5. Работа КУФ на маневрах
Подключение и отключение двигателей.
Вопросы реверса и разгона судна
Глава 8. Вопросы проектирования комбинированных энергетических установок с форсажной частью
8.1. Особенности проектирования КУФ и выбор основных проектных решений
Анализ спектра режимов установки
Выбор типа КУФ
Принципиальная схема и общее расположение КУФ
8.2. Определение массы КУФ
Масса оборудования
Расчет запасов топлива, масла и воды
8.3. Оптимальное распределение мощности между базовой и форсажной частями КУФ
Распределение мощности, обеспечивающее наименьшую массу КУФ с запасами топлива
Распределение мощности, обеспечивающее наибольшую экономическую эффективность КУФ
Другие принципы распределения мощности в КУФ
Заключение
Указатель литературы