Численные всережимные математические модели оборудования паротурбинных и парогазовых установок. В 2-х томах

Описаны разработанные и реализованные в виде программ численные всережимные математические модели (ММ) для исследования статических и динамических тепловых процессов в паро- и газотурбинных установках и их элементах. Наряду с параметрическим анализом внутренних процессов при учете воздействия элементов регулирования рассматривается температурный режим наиболее ответственных элементов на режимах ввода в действие, эксплуатационных режимах и выводах из действия. Результаты моделирования сопоставляются с многочисленными данными уникальных по включенному сложному оборудованию экспериментов. Дано понятие постановки возникающих характерных задач математической физики в части задания граничных и начальных условий для основных уравнений сохранения и обсуждаются частные случаи для стационарных вариантов. Приведены методики расчета основных коэффициентов систем нелинейных дифференциальных уравнений, распределенных и сосредоточенных ММ. Разработанные ММ доведены до численной реализации в виде подробно описанных алгоритмов рассмотрены способы решения возникающих численных проблем и характер параметрических схемных и конструктивных решений.
Для научных и инженерно-технических работников энергетических и машиностроительных специальностей, преподавателей, аспирантов и студентов энергетических вузов и факультетов.

Содержание
Том 1
Список обозначений, индексов и сокращений
Предисловие
Глава 1. Основные уравнения динамики тепловых процессов
1.1. Основные направления в моделировании нестационарных процессов
1.2. Вывод основных уравнений сохранения
Глава 2. Основные положения использованных численных методов и методик совместных теплогидравлических расчетов
2.1. Интерполяция табличных, номограммных материалов и характеристик вспомогательных механизмов
2.2. Аппроксимация табличных, номограммных материалов и характеристик вспомогательных механизмов
2.3. Поиск итерационных приближений в тепловых, гидравлических, аэродинамических и других машинных расчетах
2.4. Численное интегрирование обыкновенных дифференциальных уравнений
2.5. Состав органических топлив и характеристики продуктов их сгорания
2.6. Расчет теплообмена в топке
2.7. Теплообмен и аэродинамические сопротивления пакетов по газовому тракту
2.8. Теплоотдача при течении пароводяной смеси в трубах
2.9. Теплоотдача при конденсации
2.10. Упрощенные аналитические зависимости для машинных расчетов коэффициентов теплоотдачи в трубах и пакетах
2.11. Коэффициент трения при течении в трубах однофазной среды
2.12. Расчет максимальной температуры стенки
Глава 3. Расчет термодинамических свойств воздуха и продуктов сгорания органических топлив
Список обозначений и сокращений
3.1. Введение
3.2. Уравнения газовых смесей
3.3. Аппроксимирующие полиномиальные зависимости
3.4. Подход к расчету истинных и средних теплоемкостей
3.5. Сопоставление табличных и расчетных данных
3.6. Расчет свойств в расширенном диапазоне температур
3.7. Области применимости аппроксимаций
3.8. Упрощенные аппроксимирующие зависимости
Глава 4. Расчет термодинамических и теплофизических свойств недогретой и насыщенной воды, насыщенного и перегретого водяного пара
4.1. Введение
4.2. Область 1 для воды
4.3. Область 2 для пара
4.4. Область 3 около- и закритических давлений
4.5. Область 4 влажного пара
4.6. Область 5 высокого перегрева
4.7. Контрольные точки для проверки программ вычислений
4.8. Согласование значений на границах областей
4.9. Оценка погрешностей
4.10. Зависимости для расчета теплофизических свойств
4.11. Пример алгоритмизации уравнений IF97
4.12. Упрощенные аппроксимирующие зависимости
Глава 5. Программы совместных статических тепловых, гидравлических и аэродинамических расчетов главных, вспомогательных и утилизационных котлов
5.1. Библиотека подпрограмм теплогидравлических расчетов
5.2. Главные и вспомогательные котлы
5.3. Судовые котлы
5.4. Утилизационные котлы
5.5. Водяные струйные насосы в составе экономайзеров котлов естественной циркуляции
5.6. Котлы с газотурбинным наддувом
5.7. Энергетические котлы с газотурбинным наддувом
5.8. Контуры циркуляции
5.9. Водогрейные котлы
Глава 6. Обработка данных экспериментальных исследований и балансовых испытаний (для идентификации математических моделей)
6.1. Теплообмен в топке
6.2. Теплообмен в конвективных пакетах
6.3. Тепловосприятия поверхностей на долевых нагрузках
6.4. Аэродинамические и гидравлические сопротивления
Глава 7. Распределенная математическая модель для исследования различных эксплуатационных и аварийных режимов работы котлов и их элементов
7.1. Физическая и математическая модели
7.2. Метод интегрирования уравнений математической модели
7.3. Результаты исследований статических режимов и динамических свойств корабельного высоконапорного прямоточного котла КВГ-1
7.4. Исследования нестационарных режимов работы котла КВГ-1
7.5. Заключение

Том 2
Список обозначений, индексов и сокращений
Глава 8. Математические модели для исследования динамических характеристик котлоагрегатов и их работы в составе паровых энергетических комплексов
8.1. Переход от моделей в распределенных параметрах к моделям в сосредоточенных параметрах
8.2. Модели и алгоритмы расчета элементов котлов и регуляторов
8.3. Аккумуляторы перегретого пара
8.4. Аккумуляторы насыщенного пара
8.5. Совместная работа котла с аккумуляторами
8.6. Совместная работа котла с главным турбозубчатым агрегатом
Глава 9. Температурный режим элементов конструкций паровых энергетических комплексов и сопряженные численные модели теплообмена
9.1. Прямые задачи нелинейной теплопроводности
9.2. Обратные задачи нелинейной теплопроводности
9.3. ММ и алгоритм исследования парового разогрева корпусов
9.4. Численное и экспериментальное исследование температурного режима элементов котлов на основных эксплуатационных режимах
9.5. Выводы по главе 9
Глава 10. Математическая модель нестационарных процессов в регенераторах непрерывного и периодического действия
10.1. Физическая модель
10.2. Математическая модель
10.3. Конечно-разностная схема для решения уравнения теплопроводности
10.4. Конечно-разностные аналоги уравнений сохранения энергии и массы
10.5. Подход к расчету матриц с набивкой
10.6. Расчет коэффициентов теплоотдачи излучением
10.7. Алгоритм решения сопряженной задачи
10.8. Краткие сведения о программе расчета
10.9. Идентификация ММ и алгоритма
10.10. Исследование процессов регенератора с проволочной набивкой
10.11. Регенеративный воздухоподогреватель котла с листовой набивкой
10.12. Сопоставление модели РВП с результатами испытаний на горячем стенде
10.13. Регенератор генератора инертных газов
10.14. Выводы по главе 10
Глава 11. Математическая модель статических и динамических процессов газотурбинных установок сложных тепловых схем
11.1. Краткий обзор состояния вопроса математического моделирования динамики ГТУ
11.2. Обобщенная численная всережимная математическая модель
11.3. Общие сведения о программе расчетов статических и динамических режимов
11.4. Трехвальная приводная ГТУ с промохлаждением
11.5. Судовая ГТУ-20
11.6. Заключение
Глава 12. Сравнительный термодинамический анализ конденсационных циклов парогазовых установок с одной, двумя и греми ступенями давления
12.1. Общие положения исследования
12.2. Простейшие схемы
12.3. Схемы с сепарацией влаги перед ЦНД
12.4. Схемы с промперегревом пара
12.5. Сопоставительный анализ схем ПГУ
12.6. Влияние давления в конденсаторе
12.7. Влияние противодавления за ГТУ
12.8. Влияние отдельных лимитирующих параметров КУ
12.9. Схемы с дожиганием перед КУ
12.10. Заключение