Разработка и применение численных моделей МГД-каналов установки У-25 для анализа экспериментальных данных
Диссертация
Физический пуск комплексной энергетической Установки У-25, которая содержит все основные элементы будущих промышленных МГДЭС, состоялся в 1971 году. Исследования на этой установке развивались в три этапа. На первом этапе проводилась цроверка работоспособности элементов и доводка оборудования, включающего помимо агрегатов МГД-тракта высокотемпературный воздухонагреватель (температура подогрева… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА I. Разработка и создание Банка экспериментальных данных
- Установки У
- 1. 1. Назначение Банка данных
- 1. 2. Структура Банка данных и его особенности
- 1. 3. Возможности стандартного обеспечения Банка данных
- 1. 4. Нестандартное обеспечение Банка данных
- 1. 5. Результаты эксплуатации Банка данных
- ГЛАВА 2. Инженерная модель, используемая при обработке экспериментов на Установке У
- 2. 1. Обзор моделей применяемых при обработке экспериментальных данных МГД-установок
- 2. 2. Основная система уравнений и газодинамическая часть модели
- 2. 3. Электродинамические соотношения модели
- 2. 4. Граничные условия, эмпирические величины, обмен информацией с другими моделями
- Глава 3. Численное моделирование характеристик МГД-каналов
- Установок У-25 и У-25Б
- 3. 1. Газодинамические и электрические характеристики МГД-генератора по данным физического и численного экспериментов. Канал Ш Установки У
- 3. 2. Численное моделирование частичных режимов работы
- МГД-каналов PI и 1Д
- 3. 3. Численное моделирование течения в канале МГД-генератора Установки У-25Б
- 3. 4. Обсуждение результатов численного моделирования характеристик МЩ-каналов Установок У-25 и У-25Б
- ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОШ И
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Кириллин В.А., Шейндлин А. Е., Пищиков С. И. и др. Соображения по сооружению первого промышленного блока с МГД-генератором.- В кн.: 3-ий Советско-американский коллоквиум по МГД-преобра-зованию энергии. М.: ИВТАН, 1978, сЛ2−31.
- Шейндлин А.Е., Шумяцкий Б, Я., Шпильрайн Э. Э. и др. Современное состояние проблемы создания электростанций с МГД-генераторами.- Теплоэнергетика, 1980, № 3, с.2−5.
- Велихов Е.П., Волков Ю. М., Дьяконов Б. П. и др. Использование импульсных МГД-генераторов для геофизических исследований и прогноза землетрясений. ini vi int. conf. on MHD Electr. Power Generat., Washington, D.G., 1975, v.5″ p.211−228.
- Кириллин В.A., Шейндлин A.E. Некоторые итоги исследования энергетической МГД-^Установки У-25. ТВТ, 1974, т. 12, № 2, с.372−389.
- Магнитогидродинамическое преобразование энергии. Физико-технические аспекты /Под ред. В. А. Кириллина, А. Е. Шейндлина. М.: Наука, 1983, 368 с.
- Исследования на Установке У-25 (П). Исследование МГД-генерато-ра. Научно-техн. отчет № 242. М.: ИВТАН, 1974, 159с.
- Битюрин В.А., Исэров А. Д., Ковбасюк В. И. Некоторые результаты исследований газодинамики и электродинамики фарадеевского МГД-канала генератора на Установке У-25-rin: VI int. Conf. on MHD Electr. Power Generat., Y/ashington, D.G., 1975″ v.1, p.185−198.
- Баршак A.E., Битюрин В. А., Ковбасюк В. И. и др. Исследования диагонального канала МГД-генератора на Установке У-25.- Ins VI 2nd US-USSR Colloq. on MHD Electr. Power Generat., Washington, D. G, 1976, p.111−151.
- Э.Кириллин В. А., Шейндлин А. Е. Некоторые итоги исследований на опытно-промышленной Установке У-25 по доводке ее до проектных параметров. Теплоэнергетика, 1976, № 2, с.2−7.
- Шейндлин А.Е., Бузников А. Е., Исэров А. Д. и др. Экспериментальные исследования МГД-генератора У-25 с каналом 1Д. В кн.: 3-ий Советско-американский коллоквиум по МГД-лреобразо-ванию энергии. М.: ИВТАН, 1978, с.77−89.
- П.Кириллин В. А., Шейндлин А. Е., Максименко В. И. и др. МГД-Уста-новка У-25Б для проведения исследований в условиях сильных электрических и магнитных полей. ТВТ, 1978, т.16, № 1, с. 148−159.
- Результаты первых испытаний Установки У-25Б. Совм. отчет № I по Советско-американской программе сотр. в области МГД-преоб-раэования энергии. М.: ИВТАН, 1978, 152с.
- Eudins G., Sheindlin А. Е, et.al. A study of U-25B Facility MHD generator under conditions of strong electric and magnetic fields. In: VII Int, Conf. on MHD Electr. Power Generat., Cambridge, 1980, v.1, p.1−11.
- Исэров А.Д., Калинин В. И., Малюжонок Г. П. и др. Разработка и создание Банка экспериментальных данных Установки У-25. Препринт № 10−58. М.: ИВТАН, 1980, 20с.
- Кириллин В.А., Шейндлин А. Е., Шумяцкий Б. Я. и др. Некоторыерезультаты исследований на модельной МГД Установке У-02. -In: V Int. Conf. on MHD Electr. Power Generat., Munich, 1971.
- Бузников A.E., Желнин В. А., Карпухин В. А. и др. Исследованиядиагональных каналов на Установке У-25 при длительной работе. В кн.: 4-ый Советскв-американский коллоквиум по МГД-преобрал-зованию энергии, Вашингтон, 1978. М.: ИВТАН, 1979, с.271−293.
- Битюрин В.А., Желнин В. А., Любимов Г.А*, Медин С, А. Сопоставление результатов расчета течения в канале МГД-генератора с экспериментальными данными, полученными на Установке У-25. -ТВТ, 1978, тЛб, № 4, с.854−867.
- Бреев В.В., Губарев А. В., Панченко. О влиянии турбулентного пограничного слоя на характеристики фарадеевского МГД-генератора со сплошными электродами. Магнитная гидродинамика, 1976, № 2, с.91−99.
- Уэй С. .Сравнение результатов теоретического и экспериментального исследования магнитогидродинамичееких генераторов. В кн.: Инженерные вопросы магнитной гидродинамики. М.: Мир, 1965, с. 172−184.
- Scott M.H., Altstatt M.G., Wu Y.G.L., et.al. Recent experimental results from tests of the UTSI coal fired MHD generator. In: VII Int. Gonf. on MHD Electr. Power Generat., Cambridge, 1980, v.2, p.88−94.
- Lirmberry J.T., Galanga F.L., Liu B., et.al. A comparison of experimental results from the UTSI coal fired MHD generator to theoretical predictions, AIAA paper No.81−0031,1981, 15p.
- Altstatt M.G., Scott M.H., Jiang G.Z., et.al. MHD generator experimental results with full ash and sulfur. In: Proc. of Specialists meeting on coal fired MHD power generat., Sydney, 1981, 8p.
- Derini Z., Doss E.D., Lenzo G.S. Comparison of analytical results and experimental studies of the HPDE MHD generator performance, AIAA paper Ho.81−0029, 1981, 10p.
- Felderman E.J., Whitehead G.L., Christensen L.S. HPDE performance in Faraday mode. In: 20th Symp. on Eng. Aspects of MED, Stanford, 1982, p.4.5.1−4.5.7″
- Vetter A.A., Maxwell C.D., Demetriades S.T. The’STD/MHD codes: comparison of analyses with experiments. In: VII Int. Gonf. on MHD Electrical Power Generation, Cambridge, 1930, v.1, p. 110−117.
- Simons T.D., Mitchner M., Eustis E.H. A generalized quasi-one-dimensional electrical modeling for MHD generators. -In- 20th Symp. on Eng. Aspects of MHD, Stanford, 1982, p. 12.3.1−12.3.5.
- Hui-yuig H., Ghang-gang H., Qin-ya ii., et.el. Experimental studies of a high performance Faraday type MHD generator. -In: 20th Symp. on Eng. Aspects of MHD, Stanford, 1982, p. 5.4.1−5.4.7.
- Smith J.M., Morgan J.L. Eesults and comparison of Hall and DCW duct experiments. In: 20th Symp. on Eng. Aspects of MHD, Stanford, 1982, p, 4.4.1−4.4.4.
- Бреев В.В., Губарев А. В., Панченко В. П. Магнитогидродинамичес-кие генераторы. М.: ВИНИТИ, 1978, 144с.
- Магнитогидродинамическое преобразование энергии. Открытый цикл. /Под ред. Б. Я. Шумяцкого, М. Петрика М.: Наука, 1979, 583с.
- Starr R.E., Ghristensen L.S., Garrison G.W., et.al. Preliminary performance of a large MED generator at high magnetic field. AIAA paper Ho.81−0028, 1981, 11p.
- McGlaine A.W., Swallom D.W., Kessler E. Performance characteristics of subsonic generators. In: 20th Symp. on Eng. Aspectsof MHD, Stanford, 1962, p.4.1.1−4.5И*
- Исэров А.Д. t Калинин В. И., Кирсанов J1. JI, и др. Обработка результатов экспериментов Установки У-25 с помощью информационно-измерительной системы. ТВТ, 1977, т.15, № I, с.179−185.
- Батенин В.М., Битюрин В. А., Желнин В. А. и др. Газодинамические и электрические характеристики МГД-генератора по данным физического и численного экспериментов. Канал РМ Установки У-25. ТВТ, 1983, т.21, № 3, с.567−576.
- Битюрин В.А., Желнин В. А., Любимов Г. А., Медин С. А. О гидравлических моделях течения в канале МГД-генератора, основанных на уравнениях плоского пограничного слоя. Изв. АН СССР, МЖГ, 1982, № I, с.67−75.
- Битюрин В.А., Любимов Г. А., Сатановский В. Р., Туровец В. Л. Анализ электродинамических характеристик канала PI. Препринт № 3−097. M. j ИВТАН, 1983, 37с.
- Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. Пер. с англ. М.: Мир, 1980, 662с.
- Сатановский В.Р. Численное моделирование МГД-каналов Установки У-25: вспомогательное программно-математическое обеспечение. В сб.: Диалоговые и информационные системы, вып. 5, М.: ИВТАН, 1983, с.51−60.
- IvanovP.P., Koryagina G. M, Lyubimov G.A., et.al. Mathematical modeling of an MHD power plant. In: VII Int. Gonf. on MHD Electr. Power Generat., Cambridge, 1980, v.2, p.664−672.
- Ahluwalia К.К., Doss E.D. Quasi-three-dimensional modeling of flow in MHD channels. Numerical heat transfer, 1980″ v. p"p.67−87.
- Maxwell G.D., Doss E.D., Oliver D.A., Garry Б.Р. Consideration of three-dimensional effects in MHD power generators. In: 15th Symp. on Eng. Aspects of MHD, Philadelphia, 1976″ p. IX.6.1-IX.6.10.
- Vanka S.P., Ahluwalia R.K. Coupled three-dimensional flow and electrical calculations for Faraday MHD generator, AIAA paper No.81−1230, 10p.
- Абрамович Г. И. Прикладная газовая динамика. Изд. 4-ое, перераб. Учебник для высш. техн. учебных заведений. М.: Наука, 1976, 888с.
- Liu B.L., Wu Y.C.L, Altstatt M.C., Schmidt H. Two-dimensional coupled electrical and fluid calculations for a slagging MHD channel. In: 19th Symp. on Eng. Aspects of MHD, Tullahoma, 1981, p.5.4.1−5'4.10.
- Тино Дж., Луи К., Броган Т. Р. Пограничные слои в МГД-генерато-* pax. В сб.: Магнитогидродинамический метод получения электроэнергии. M. j Энергия, 1971, с. ЮЗ-117.
- Бреев В.В., Панченко В. П. Квазиодномерный метод расчета течения в канале МГД-генератора в приближении пограничного слоя. -Изв. АН СССР, MKT, 1974, № 4, с.109−145.
- Кутателадзе С.С., Леонтьев А. И. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. М.: Энергия, 1972, 344.
- Ватажин В.А., Любимов Г. А., Регирер С. А. Магнитогидродинами-ческие течения в каналах. М.: Наука, 1970, 672с.
- Битюрин В.А., Любимов Г. А. Квазиодномерный анализ течения в канале МГД- генератора. ТВТ, 1969, т.7, № 5, с.974−986.
- Битюрин В.А., Любимов Г. А., Медин С. А. Расчет течений в МГД-канале. Научно-техн. отчет № A78/I. М.: ИВТАН, 1978, 191с.
- Битюрин В, А., Желнин В. А., Сатановский В. Р. Расчетное исследование гидравлических моделей течения с различным уровнем точности описания пограничного слоя. Изв. АН СССР, МИГ, 1982,3, с.78−89.
- Битюрин В.А., Иванов П. П., Корягина Г. М. и др. Численное моделирование работы МГД-генератора на переменных режимах в составе МГДЭС. ТВТ, 1982, т.20, № 2, с.347−358.
- Железняк М.Б., Зателепин В. Н., Мнацаканян А. Х., Ротинов А. Г. Приближенный метод расчета радиационных тепловых потоков на стенки газодинамического тракта МГДЭС на природном газе. -ТВТ, 1981, т.19, № 5, с.1018−1021.
- Биберман Л.М., Железняк М. Б., Зателепин В. Н. и др. Теплообмен в канале МГД-генератора большой мощности. Изв. АН СССР, МЖГ, 1979, № 3, с.136−149.
- Гурвич JI.B., Ртищева Н. П. Аналитическое представление табулированных значений термодинамических свойств газов. ТВТ, 1965, т. З, № I, с.33−40.
- Юнгман B.C., Гурвич JI.B., Ртищева Н. П. Состав и термодинамические свойства продуктов сгорания метана с ионизирующимися добавками. ТВТ, 1966, т.4, № 4, с.507−512.
- Недоспзеов А.В., Побережский Л. П., Чернов Ю. Т. Состав и свойства рабочих тел МГД-генерат§ ров открытого цикла. М.: Наука, 1977, 240с.
- Пановко M.Я. Экспериментальное исследование локальных электрических характеристик диагонального МГД-генератора. Автореферат дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук. М.: ИВТАН, 1982, 21с.
- Pan Y., Doss E.D. Analyses of the power take-off regions of the U-25B bypass and the US U-25 channels. In: VII Int. Conf. on MHD Electr. Power Generat., Cambridge, 1980, v.1, p.178−186.
- Битюрин B.A., Любимов Г. А. Об учете влияния контракции тока на электродах на характеристики МГД-генератора, ТВТ, 1979, т.17, № 5, с. I069−1081.
- Битюрин В.А., Любимов Г. А. О модели дугового разряда на электродах МГД-генератора. ТВТ, 1979, т.17, № 6, с.1299−1308.
- Antonov В.M., Bityurin V.А., Buznikov А.Е., et.al. Diagonalframe generator loading. In: 4th US-USSE Colloa. on KHD Electr. Power Generat., Washington, D.C., 1979, p.543−550.
- Barshak A.E., Bityurin V.A., Buznikov A.E., et.al. Diagonal frame EM channel of the U-25 power plant. In: 17th Symp. on Eng. Aspects of MHD, Pittsburg, p.P.2.1-P.2.9.
- Исследования на Установке У-25 (У). Некоторые результаты исследований на Установке У-25 в 1976 г. Научно-техн. отчет № А77/4, М.: ИВТАН, 1977, 56с.
- Глемба-0видский O.A., Дрейзин JI.3., Лебедев Ю. В. и др. Разработка и исследование камеры сгорания с «горячими» стенками и организация горения в системе тонких струй. ТВТ, 1974, т.12, № 2, с.431−439.
- Пирумов У.Г., Росляков Г. С. Течение газа в соплах. М.: Изд. Московского университета, 1978, 532 с.
- Баранов H.H., Бузников А. Е., Ковбасюк В. И. Влияние приэлектрод-ных явлений на электрические неоднородности в МГД-каналах. -ТВТ, 1981, т.19, № 4, с.857−862.
- Исследования на Установке У-25 (III). Основные системы теплового контура и ресурсный канал Р. Научно-техн. отчет № 72. М.: ИВТАН, 1975, 125с.
- Исследования на Установке У-25 (1У). Экспериментальное исследование МГД-генератора Установки У-25 с каналом 1Д. Научно-техн. отчет № 54. И.: ИВТАН, 1976, 42с.
- Bityurin V.A., Burakhanov В.М., Medin S.A., Ponomarev V.M. Two-dimensional electric fields in MED generator channels. Optimum loading circuits. In: 14th Symp. on Eng. Aspects of MED, Tul-lahoma, 1974, p.III.2.1-III.2.6.
- Карпухин A.B., Максименко В. И., Пашков С. А. и др. Канал № I МГД-генератора Установки У-25Б для проведения исследований в сильных электрических и магнитных полях. ТВТ, 1978, т.16, № I, с.160−168.
- Результаты испытаний Установки У-25Б. Испытания МГД-генерато-ра (пуск № 3). Совм. отчет № 2 по Советско-американской программе сотрудничества в области МГД-преобразования энергии. М.: ИВТАН, 1978, 194с.
- Iserov A.D., Tempelmeyer G., et. al, Study of the U-25B MHD generator system in strong electric and magnetic fields. -In: 18th Symp. on Eng. Aspects of MHD, Butte, 1979″ p.A.5.1-A.5.14,
- Петухов B.C., Карпухин А. В., Кириллов В. В. и др. Экспериментальна ное исследование тепловых потоков в МГД-канале. ТВТ, 1982, т. 20, № 4, с.738−744.
- Кириллов В.В., Давыдова И. М., Пановко М. Я., Цыпулев Ю. В. Температурные поля в стенках МГД-канала. В сб.- Конвективный теплообмен. Методы и результаты исследований /Под. ред. Б.С. Пе~ пухова. -М.: ИВТАН, 1982, с.93−107.
- Базавлук Е.А., Битюрин В. А., Желнин В. А. и др. Численное моделирование течения в канале МГД-генератора Установки У-25Б. Препринт № 3-II3. М.: ИВТАН, 1983, 44с.