2022
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/56991
Переглянути
2 результатів
Результати пошуку
Документ Математичне моделювання температурного режиму фанкойла(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Захарченко, Анастасія Сергіївна; Степанець, Олександр ВасильовичФанкойли широко використовуються у системах опалення та кондиціювання як в житлових будівлях, так і комерційних приміщеннях. У роботі розглядається питання створення математичної моделі фанкойла для використання в системах контролю, побудови цифрових двійників тощо. Розробка моделей компонентів інженерних систем будівлі сприяє впровадженню складніших алгоритмів керування та аналітики для узгодження роботи обладнання і, в результаті, підвищенню енергоефективності систем, можливості дослідження динаміки систем тощо. В роботі використано систему рівнянь теплового балансу для теплоносія, повітря та стінок теплообмінника, що дозволяє моделювати роботу системи в перехідних режимах. Значну увагу було приділено розрахунку параметрів теплоносія та повітря, що включає питому теплоємність, коефіцієнти тепловіддачі, теплопровідності води та повітря, коефіцієнти кінематичної в'язкості, густина тощо. Було запропоновано використання динамічного обчислення характеристик теплоносія та повітря, реалізовано алгоритм із застосуванням мови програмування Python та бібліотек CoolProp, SciPy, NumPy та представлено результати моделювання. Для оцінки ефективності запропонованих рішень виконано порівняльний аналіз результатів моделювання для системи з постійними значеннями параметрів теплоносія та повітря, визначеними за усередненими початковими значеннями вхідних та вихідних параметрів моделі, порівняно з системою з динамічним розрахунком. На кінець досліджено динаміку впливу зовнішніх факторів на результати моделювання та представлено аналіз впливу вхідних змінних моделі на вихідні значення температури через неявні зв'язки в розрахунках параметрів, що характеризують теплоносій та повітря у фанкойлі. За результатами порівняння було оцінено відхилення у результатах моделювання досліджуваних моделей для розрахованого значення теплової потужності зі сторони повітря в абсолютних і відносних одиницях.Документ Бінарна електрогенеруюча установка для утилізації теплоти димових газів котлів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Шубенко, Олександр Леонідович; Сенецький, Олександр Володимирович; Бабак, Микола ЮрійовичРобота присвячена розробці сучасних теплових схем для виробництва електричної енергії при утилізації теплоти димових газів котлів енерговузлів. На прикладі типової районної котельні досліджено параметри та потенціал теплоти, яка скидається до атмосфери з димовимигазами котлів, та визначено, що їх достатньо для генерації електричної енергії шляхом реалізації так званих органічних циклів Ренкіна. Для утилізації теплоти вихідних газів з температурою 280 °С при їх витраті 10 кг/с було досліджено триконтурну електрогенеруючу установку, яка подібна тим, що використовуються у геотермальній енергетиці. Проаналізовано ряд турбінних робочих тіл, що відповідають необхідним вимогам, та рекомендовано найбільш підходящі. Беручи до уваги характеристики джерела теплоти, з метою визначення раціональної конфігурації схеми виконано 50 розрахунків багатоконтурних теплових схем енергоустановок, що працюють на різних робочих тілах. Результати досліджень показали, що ефективність (електричний ККД) та потужність турбінного циклу визначається потенціалом скидної теплоти, термодинамічними властивостями робочого тіла, структурними та параметричними характеристиками схеми. Серед досліджених найкращі показники: електричний ККД 20,6 %, «корисну» електричну потужність 357 кВт при температурі вихідних газів 131 °С мала триконтурна утилізаційна установка з робочими тілами Вода / R-245fa / R-245fa. Варіант схеми з робочими тілами Вода / R-600a / R-600a програвав кращому варіанту ~ 8 кВт електричної потужності, але був визнаним більш перспективним, оскільки фреон R-600a (ізопропан) має споживчі переваги над R-245fa. Були також проведені розрахункові дослідження бінарної теплової схеми енергоустановки, які показали, що раціональним є використання для 1-го контуру Води, для 2-го – R-600a. Таке рішення дозволило отримати розрахункову «корисну» електричну потужність енергокомплексу ~ 290,8 кВт (1-й контур ~ 129 кВт, 2-й ~ 161,8 кВт). Програш бінарної схеми по «корисній» електричній потужності перспективному варіанту триконтурної схеми компенсується суттєвим спрощенням теплової схеми і, як наслідок, значно меншими капітальними витратами. Питома маса запропонованого теплообмінного обладнання установки з бінарною тепловою схемою становить ~ 150 кг/кВт. Враховуючи властивості робочого тіла, здійснено попередню проробку конструкцій турбін 1-го (Вода) та 2-го (R-600a) контурів. Для 1-го контуру запропоновано використовувати 6-ти ступінчату осьову турбіну, для 2-го – одноступінчату радіальну. Розрахунковим шляхом визначені геометричні характеристики проточних частин турбін. Попередня спрощена оцінка простого терміну окупності свідчить о непоганих перспективах впровадження запропонованої енергозберігаючої установки.