Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
№ 1 (2023)
Статьи
К вопросу об определении эффективности детандер-генераторных агрегатов
Аннотация
Рассмотрены методические вопросы определения термодинамической эффективности детандер-генераторных агрегатов как отдельных технологических объектов, а также при их использовании на предприятиях различного типа. Показано, что при определении термодинамической эффективности использовании ДГА на тепловых электростанциях (ТЭС) требуется применение системного подхода, учитывающего влияние ДГА на эффективность работы основного оборудования ТЭС. Приведены зависимости, позволяющие определить влияние ДГА на термодинамическую эффективность электростанций различного типа (КЭС и ТЭЦ) при различных условиях их работы.
3-17
Современное состояние разработок и перспективы создания датчиков термодинамической активности кислорода применительно к реакторным установкам с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем
Аннотация
Успешное развитие мировой ядерной энергетики не представляется возможным без перехода на новую технологическую платформу. Наиболее перспективной ядерной технологией для этого на сегодня выглядят быстрые реакторы, охлаждаемые жидкометаллическими теплоносителями. В 2021 г. началось строительство первой в мире ядерной энергетической установки с быстрым реактором БРЕСТ-ОД-300 в городе Северск, Россия. Этот реактор, обладая целым рядом инновационных решений, использует жидкий свинец в качестве теплоносителя первого контура. Свинец относится к классу тяжелых жидкометаллических теплоносителей и по технологическим свойствам схож с эвтектическим сплавом Pb–Bi. Обоснованию работоспособности и безопасности тяжелых жидкометаллических теплоносителей в России уделялось особое внимание начиная с 60-х гг. прошлого века. Ключевым элементом технологии такого теплоносителя является датчик теромодинамической активности кислорода, с помощью которого контролируется окислительный потенциал теплоносителя и обеспечивается чистота и коррозионная устойчивость контура. В данной статье приводится обзор основных конструктивных решений, предлагаемых для датчика активности кислорода, дается их анализ, а также рассматриваются предложения по разработке усовершенствованной конструкции датчиков, которая бы отвечала требованиям крупномасштабной ядерной энергетики.
18-34
Обоснование практических рекомендаций по организации оптимальных режимов предварительной термической обработки и сжигания угля в пылевидном состоянии
Аннотация
На основе данных о реакционной способности угля выполнено расчетное обоснование требований к организации процессов его подготовки и сжигания с учетом исходного качества и режимов работы систем подготовки и топочных устройств энергетических паровых котлов. Установлена взаимосвязь между такими режимными параметрами работы устройства для предварительной термической обработки угля как размер пылеугольных частиц, температура и длительность обработки с качеством исходного топлива с целью обеспечения устойчивого воспламенения и полноты выгорания продуктов термохимического превращения угля в условиях топочной камеры котельного агрегата. Результаты цикла аналитических исследований обобщены и доведены до уровня инженерной методики (в виде номограммы), которая позволяет по известным характеристикам исходного топлива (реакционная способность и размер частиц) определять оптимальные значения температуры и времени процесса предварительной термической обработки угля перед сжиганием в топочной камере парового котла. Найденные режимные параметры работы устройства предварительной термообработки угля обеспечивают выполнение поверочных (тепловых) и конструкторских расчетов реальных топливоиспользующих установок, например, систем безмазутной растопки и пылеприготовления. Установлено, что наиболее оптимальный режим предварительной термообработки полифракции бурых канско-ачинских углей с точки зрения эффективности воспламенения и сжигания продуктов термообработки составляет 800–850°С при времени обработки 0.6–1.2 с. Результаты расчетных исследований нашли свое подтверждение при проведении экспериментальных работ на специальном лабораторном стенде, обеспечивающем режим предварительной термической обработки угля в пылевидном состоянии в широком диапазоне температур и дожигания пыле- и газообразных продуктов термообработки в различных условиях.
35-50
К расчету нестационарного температурного поля цилиндрического тела
Аннотация
Определение температурного режима тел цилиндрической формы в начальный период времени, т.е. при малых значениях числа Фурье, является достаточно трудоемкой задачей. В процессе вычисления требуется учитывать большое число членов ряда для получения результата необходимой точности. При этом требуется вычислять собственные числа характеристического уравнения для каждого слагаемого этого ряда. В статье предложен достаточно простой и эффективный аналитический метод определения собственных чисел с высокой точностью. Метод основан на использовании специальной функции, обратной отношению функций Бесселя первого рода нулевого и первого порядка. В этом случае процедура определения собственных чисел сводится к несложному быстросходящемуся итерационному процессу. Использование данной процедуры позволяет определять любое собственное число характеристического уравнения с высокой точностью, необходимой для инженерного расчета. Применение данного метода в инженерной практике существенно упрощает процесс определения температурного режима тел цилиндрической формы, а также может быть распространен на другие задачи.
51-56
Влияние электрификации в секторе дорожного транспорта на уровень электропотребления и суточный график нагрузки в ЕЭС России
Аннотация
В статье выполнена оценка влияния потенциальных масштабов развития электрификации в автотранспортном секторе России (переход на электротранспорт разного типа) на величину совокупного спроса на электроэнергию и мощность в стране. При достаточно скромных целевых параметрах развития электротранспорта до 2030 г., принятых в официальных документах, на более далекую перспективу масштабное замещение нефтетоплива электроэнергией даст существенный эффект снижения выбросов парниковых газов, но потребует и более интенсивного развития генерирующих и сетевых мощностей в электроэнергетике. Сценарный прогноз развития электротранспорта выполнен с выделением трех сегментов – легковой, грузовой и автобусный транспорт, что позволяет учесть характерные для каждого из них характеристики электропотребления. Еще одним важным результатом является оценка возможных масштабов влияния электротранспорта на конфигурацию типового суточного графика нагрузки. В работе рассмотрены различные режимы использования зарядной инфраструктуры электротранспорта, обеспечивающие разный уровень неравномерности внутрисуточного электропотребления. По результатам расчетов показано, что в зависимости от сценария развития электротранспорта, дополнительное годовое электропотребление в стране составит от 168 до 460 млрд кВт ч. При этом в зависимости от режима зарядки электромобилей дополнительная потребность в мощности составит от 26 до 74 млн кВт, а амплитуда колебаний почасовых нагрузок электротранспорта будет варьироваться от двухкратных до четырехкратных значений.
57-71
Определение электродинамических сил между соосными витками с током различной конфигурации
Аннотация
Поставленная задача, вынесенная в заголовок и продиктованная различными практическими приложениями, базируется на известных рекомендациях по расчету коэффициентов взаимной индукции, включая методы расчета, использующие специальные функции, такие как полные эллиптические интегралы первого и второго рода, а также сферические функции Лежандра второго рода с полуцелым индексом [1–5]. К числу практических приложений могут быть отнесены оценки взаимных индуктивностей в системах бесконтактных зарядных устройств и электродинамических взаимодействий в обмотках трансформаторов, индукторов, в нагрузочных устройствах соленоидального исполнения, в обмотках приводных устройств и т.д. Этим вопросам посвящено большое число публикаций и руководств. Примером могут служить работы [6–9].
72-78
Памяти академика Российской академии наук Ашота Аракеловича Саркисова
79-80