Математическая и компьютерная модель объединенной теплосети централизованного теплоснабжения

Приведены результаты разработки математической и компьютерной модели тепловой сети централизованного теплоснабжения г. Самара, запитываемой от трех тепловых источников: Самарская ГРЭС (СГРЭС), Центральная и Привокзальная отопительные котельные (ЦОК и ПОК). В её основе лежит электрогидравлическая аналогия распространения тока в проводниках и жидкости в трубах, которые описываются одинаковыми уравнениями. И, в частности, законы Кирхгофа, применяемые в расчётах электрических цепей, ввиду электрогидравлической аналогии могут быть применены при расчётах различного вида трубопроводных систем, включая и тепловые сети. С целью максимального приближения модели к реальной сети по оказываемому ею гидравлическому сопротивлению применён метод автоматической идентификации модели, который представляет итерационный процесс изменения сопротивления трубопроводов таким образом, чтобы получаемые на модели результаты совпадали с экспериментальными данными. В зависимости от количества точек с известными экспериментальными данными точность идентификации составляет 3 -5%. Исследования, выполненные на модели, позволили разработать планы объединения теплоисточников и их оптимальной реконструкции. Полученные результаты могут быть использованы при построении компьютерных моделей теплосетей больших городов, теплосетей и циркуляционных систем тепловых электрических станций, а также любых других многокольцевых разветвлённых трубопроводных систем.

сложные многокольцевые трубопроводные системы, электрогидравлическая аналогия, математическая и компьютерная модель, автоматическая идентификация модели, законы Кирхгофа

1. Коваленко А.Г., Туева К.С. Система синтеза и анализа гидравлических сетей. Вычислительный Центр АН СССР, 1989. 70 с.

2. Кудинов В.А., Коваленко А.Г., Колесников С.В., Панамарев Ю.С. Разработка компьютерной модели и исследование работы циркуляционной системы Новокуйбышевской ТЭЦ-2 // Изв. АН. Энергетика. 2001. №6. С. 118 - 124.

3. Зройчиков Н.А., Кудинов B.A., Коваленко А.Г., Колесников и др. Разработка компьютерной модели и расчет оптимальных режимов работы циркуляционной системы ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго» // Теплоэнергетика. 2007. № 12. С. 7 - 15.

4. Кудинов И.В., Колесников С.В., Еремин А.В., Бранфилева А.Н. Компьютерные модели сложных многокольцевых разветвленных трубопроводных систем // Теплоэнергетика. 2013. №11. С. 64 - 69.

5. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоиздат, 1982. 360 с.

6. Колесников С.В., Дикоп В.В., Томкин С.В., Кудинов В.А. Исследование гидравлических режимов работы цирксистемы Тольяттинской ТЭЦ на компьютерной модели // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика. 2002. №6.

7. Меренков А.П., Хасилев В.Я. Теория гидравлических цепей. М.: Наука, 1985. 278 с.

8. Колесников С.В. Исследование Тольяттинских тепловых сетей на компьютерной модели // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия технические науки. 2014. №2 (42). С. 136 - 147.

9. Меренков А.П. Дифференциация методов расчета гидравлических сетей // Журнал вычислительной математики и математической физики. 1973. Т. 13. №5. С. 1237 - 1248.

10. Устройство для оборотного водоснабжения электростанций с градирнями. Пат. 2236517 RU. Дикоп В.В., Алфеев А.А., Кудинов В.А., Кудинов А.А., Исаев А.Е; заявл. 26.02.2002; опубл. 20.09.2004. Бюл. № 26.

11. Меренков А.П. Применение ЭВМ для оптимизации разветвленных тепловых сетей // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1963. №4. С. 531 - 538.

12. Меренков А.П и др. Применение теории и методов расчета гидравлических цепей к системам с неизотермическим течением газа // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1971. №6. С. 129 - 138.

13. Сухарев М.Г. Об одном методе расчета газосборных сетей на вычислительных машинах // Изв. вузов. Нефть и газ. 1965. №6. С. 48 - 52.

14. Колесников С.В., Кудинов И.В., Еремин А.В., Колесникова А.С., Бранфилева А.Н. Исследование гидравлических режимов работы циркуляционных систем ТЭЦ на компьютерных моделях // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2013. № 7-8. С. 112-122.

15. Сумароков С.В. Математическое моделирование систем водоснабжения. Новосибирск: Наука, 1983. 167 с.

16. Сумароков С.В. Метод решения многоэкстремальной сетевой задачи // Экономика и математические методы. 1976. Т. 12. №5. С. 1016 - 1018.

17. Зыков А.А. Теория конечных графов. М.: Наука. СО. 1969. 543 с.