ГЛАВА IV. Методология структурно-параметрической оптимизации ГДД 4.1. Задачи выбора рациональной структуры ГДД. 4.1. Задачи и условия оптимизации параметров газодинамических дезинтеграторов с1 4.2. Формализация функциональных требований к ГДД. (Пока пусто) 4.3. Формирование математической модели (обобщенной структуры) функционирования ГДД. 4.4. Разработка показателей качества и критериев оптимизации ГДД. asics duomax 4.5. Принципы универсализации конструкции и энергетического обеспечения ГДД.
4.1. Задачи и условия оптимизации параметров газодинамических дезинтеграторов
Крупные газодинамически дезинтеграторы, разрабатываемые для применения в перспективных перерабатывающих комплексах, представляют собой единные промышленно-технические системы разнородных узлов оборудования со сложной схемой технологических связей. В таких многоузловых комплексах осуществляются непрерывные взаимосвязанные процессы преобразования, передачи и перераспределения различных видов энергии, изменения состояния и расходов перерабатываемого сырья. Основой газодинамического диспергирования материалов является использование гидроаэродинамических эффектов, в частности эффектов, получаемых в процессе изменения структуры струи – рабочего тела деинтегратора, а также в процессе взаимодействия нескольких струй и взаимодействии струй с частицами измельчаемого материала для выполнения всех операций по получению высокодисперсных материалов с заданными свойствами…. …Выходные характеристики функциональных элементов ГДД зависят от соотношений ряда размеров, которые определяют условия течения рабочей среды в их рабочих камерах. К основным показателям, характеризующим, например, работу инжектора относятся коэффициенты усиления по давлениям и расходам, представляющие собой отношения давлений и расходов на выходе элемента к давлениям и расходам в канале управления. Максимальные значения этих величин получаются при некотором оптимальном расстоянии выходного сечения сопла до приемного канала смесительной камеры. При отклонении значениях этого расстояния от расчетного характеристики инжектора ухудшаются. Важное значение имеет также правильный выбор соотношений между площадями проходного сечения разгонной трубки (камеры смешения) и сечения рабочего сопла. Степень использования на выходе элемента механической энергии, которую несет в себе струя, поступающая из канала питания, существенно зависит от того, каким выбрано сечение разгонной трубки и от конфигурации его начального участка. Характеристики рассматриваемого элемента зависят также от места расположения и размеров вентиляционных каналов. adidas gazelle pas cher Еще более сложно влияет на характеристики взаимодействия течений, а следовательно, и на выходные характеристики выбор относительных размеров, описанных в главе 2 струйных элементов, выполняющих другие первичные операции контроля и управления. Исследование гидроаэродинамических процессов, с протеканием которых связана работа струйных элементов , газодинамического дезинтегратора имеет важное значение не только при первоначальной разработке элементов, но и при изучении возможностей дальнейшего совершенствования характеристик элементов. В связи с развитием струйной автоматики возникла необходимость исследовать ряд новых вопросов в области теоретической и экспериментальной гидроаэродинамики. Теоретическое исследование рабочего процесса струйных элементов встречает на своем пути большие трудности, так как описанные выше гидроаэродинамические явления весьма сложны. Процессы взаимодействия струй в ограниченных стенками камерах, сопровождаемые обычно возникновением вихревых движений, значительно сложнее, чем обтекание потоком крыла самолета или другие процессы, к расчету и исследованию которых приспособлен аппарат современной гидроаэродинамики. Большие трудности возникают как при попытках достаточно полного математического описания процессов работы струйных элементов, так и при изыскании приемов точного решения получаемых уравнений. Вместе с тем, даже приближенное аналитическое исследование указанных процессов, основанное на принятии гипотез, лишь грубо отображающих истинную картину взаимодействия течений, приводит в ряде случаев к зависимостям, облегчающим обработку опытных данных и позволяющим представлять эти данные в форме, удобной для последующего анализа. В связи с трудностями, с которыми сопряжено теоретическое исследование характеристик струйных элементов, основное значение при их изучении приобретают опыты. При этом принципиально возможно использование всех средств экспериментальной гидроаэродинамики: визуализация течений оптическими и другими методами, непосредственное измерение давлений и скоростей в различных точках поля взаимодействия струй и др. …Правда, далеко не всегда такой предварительный гидроаэродинамический анализ исчерпывающий ответ на вопрос о целесообразности новой схемы или цикла. Вероятнее всего окончательное суждение может быть получено только на основе подробно выполненного проекта, а в некоторых случаях – даже только после тщательных испытаний реализованной установки. Однако этот путь характеризуется большими затратами времени и экспериментального оборудования. Учитывая тот факт, что газодинамический дезинтегратор, как и любая другая теплоэнергетическая установка в целом, представляет термодинамическую систему а при более широком рассмотрении также элементом топливно-энергетического хозяйства страны. Поэтому, при комплексной оптимизации параметров и профиля оборудования газодинамического диспергирования должны учитываться не только их внутренние, аэродинамические характеристики, но и внешние связи. Последние в общем случае определяются условиями развития локальных энергетических систем и в целом материально-энергетического хозяйства страны. Общепризнанным инструментом способствующим выяснению предельно возможной эффективности газодинамической измельчительной установки, а также содействовать её совершенствованию, указывая на те элементы установки, улучшение которых способно больше всего повлиять на рост общей эффективности является неравновесная термодинамика. Эффективность работы газодинамических дезинтеграторов обусловлена (определяется) совершенством протекающих в них термоаэродинамических процессов, исследование которых имеет важное значение не только при первоначальной разработке элементов, но и при изучении возможностей дальнейшего совершенствования и оптимизации их характеристик. Имеются и в пределах уже освоенных термодинамических циклов возможности совершенствования типов и характеристик газодинамических дезинтеграторов путем укрупнения мощности установок, применения целесообразных параметров рабочего процесса, рациональных материалов и улучшенных конструктивных решений. Совершенствование таких типов установок, реализующих как газовый рабочий цикл, называемый часто циклом Брайтона, так и паровый рабочий цикл (цикл Ренкина), в направлении повышения их экономичности и надежности остается основной задачей технического прогресса в области газодинамического диспергирования материалов, по крайней мере, на ближайшие 10—15 лет. adidas superstar femme В связи с различными районными условиями, особенностями их топливно-энергетических балансов, спецификой развития энергетических систем и объединений, с одной стороны, и естественными стремлениями к типизации оборудования для удешевления и ускорения его производства, с другой, при создании новых газодинамических дезинтеграторов необходимо определение областей целесообразных решений как с точки зрения разнообразия (модификации) типов агрегатов, так и с позиций унификации элементов оборудования. Это требует специальных методов исследования и расчета, обеспечивающих при всех возможных сочетаниях исходных данных поиск наилучшего (оптимального) решения из большого числа возможных как по основным параметрам рабочего процесса паротурбинной установки, так и по частным параметрам, конструктивным и технико-экономическим характеристикам отдельных ее элементов и узлов. Сложные задачи поиска оптимального решения по совокупности рассматриваемых параметров возникают для теплоэнергетических установок с новыми термодинамическими циклами и схемами (газотурбинные, парогазовые, установки с МГД-генераторами, различные типы энергетических установок на ядерном горючем). Эти задачи неотделимы от изучения возможностей применения новых научных достижений в создании более высоких по своему техническому уровню теплоэнергетических установок электростанций. Хотя некоторые данные, например, стоимостные показатели по элементам таких установок, могут быть недостаточно достоверными, а технические характеристики в той или иной части неопробованными, поиск лучшего решения из числа рассматриваемых должен по возможности полнее охватить влияющие факторы, чтобы определить дальнейшие пути совершенствования инженерных решений. Таким образом, выбор параметров теплоэнергетического оборудования с учетом всего комплекса влияющих условий имеет первостепенное значение в работе исследовательских, проектных организаций и заводов, занимающихся вопросами развития : теплоэнергетических установок. Даже частичное решение этих вопросов путем приближения выбора параметров к действительно оптимальным, принимая во внимание большие объемы вновь вводимых мощностей на предприятии и размеры производства на них прдукта за длительные (20—30 лет и более) периоды эксплуатации, способно принести очень высокий экономический эффект. Поэтому нужно всемерно расширять и совершенствовать исследования по нахождению оптимальных параметров и характеристик оборудования и в целом путей развития новой техники преобразования тепловой энергии в работу получения продукта. new balance avis До последнего времени расчеты по выбору параметров и типов оборудования теплоэнергетических установок были вынужденно ограничены средствами маломеханизированных работ. Распространение современных быстродействующих электронных цифровых вычислительных машин (ЭВМ) весьма способствует расширению объемов расчетов при выборе параметров и типов теплоэнергетических установок. Однако применение ЭВМ будет недостаточно эффективным, если оно ограничивается лишь механизацией вычислений. Само применение ЭВМ заставляет во многих случаях по-новому ставить решаемую инженерную задачу. Это относится не только к объему вычислений, но также к требованиям иметь строгие математические описания всех учитываемых зависимостей и поставленных ограничений. Однако в наибольшей мере новизна состоит в необходимости применения специальных математических методов, как можно лучше соответствующих характеру решаемой задачи при полном использовании вычислительных возможностей современных ЭВМ.