Диссертация (1025160), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Доказананеобходимостьэкспериментальногоопределенияхарактеристик турбодетандеров для математического моделированиякриогенной системы с учетом нестационарности рабочих процессов.7. Разработанавтоматизированныйрегистрациииобработкипрограммныйкомплексэкспериментальнойдляинформациисиспользованием стандартизованной системы управления гелиевыможижителем.
Данное программный комплекс позволяет значительноускорить экспериментальное определение характеристик различныхэлементов гелиевых ожижителей, сокращая затраты на построениематематических моделей.На основе полученных экспериментальных, расчетных данных иих анализа даны следующие рекомендации для оптимизации процессовразработки и эксплуатации гелиевых криогенных систем:1. Использовать более дешевые и простые в производстве стандартныегелиевыекриогенныесистемывкачествеисточникахолодадля сверхпроводящих установок с системами контроля на базеуниверсальных программируемых логических контроллеров.2.
Производитьиспользованиемоптимизациюнестационарныхматематическихмоделейпроцессовдлясповышенияэнергетической эффективности работы гелиевых криогенных систем.Осуществлять оптимизацию давления в сборнике жидкого гелия дляускорения процесса захолаживания.3. Обеспечивать расширяемость стандартной системы сжатия и хранениягелия для использования внешней уставки давления в цепи управлениядавлением нагнетания.4. При наличии технической возможности производить моделированиесовместнойработысистемыкриогенногообеспеченияускорителей заряженных частиц и потребителей холода с учетомнестационарности рабочих процессов для определения потребной144холодопроизводительности с учетом пиковых нагрузок и в качествепредварительного этапа пусконаладочных работ.Несмотря на тщательное исследование, проведенное в данной работе,остались недостаточно изученными вопросы моделирования нестационарныхрабочих процессов системы сжатия и хранения гелия, моделированиянестационарных процессов турбодетандеров с активным управлениеммощностью тормозной ступени.
Также требуется дополнительное изучениевозможности интеграции математических моделей криогенных систем всистемы управления для дальнейшего повышения степени автоматизациипроцесса разработки математических моделей и их использования в процессеэксплуатации криогенных систем для изучения поведения систем принештатных и аварийных ситуациях, обучения операторов и обслуживающегоперсонала.Результатыматематическогоиэкспериментальногоисследованиямогут быть использованы в научно-исследовательских лабораториях ипроизводственных центрах, занимающихся разработкой и производствомгелиевых криогенных систем: НПО Гелиймаш (г.
Москва), ПАО Криогенмаш(г. Балашиха), Air Liquide Advanced Technologies (Сассенаж, Франция),Linde Kryotechnik AG (Пфунген, Швейцария), Air Products (г. Аллентаун,США), Praxair (г. Данбери, США), а также производителями современныхпрограммно-аппаратныхсистемами:SiemensAGкомплексов(г.дляБерлин,управленияГермания),техническимиSchneiderElectric(Рюэй-Мальмезон, Франция), Rockwell Automation (г. Милуоки, США),ООО ОВЕН (г. Москва).145СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙαкоэффициент конвективного теплообменаαномкоэффициент конвективного теплообменаαобкоэффициент конвективного теплообменаαпркоэффициент конвективного теплообменаαPRS Vкоэффициент модели реального газа Пенга-Робинсона вмодификации Стрижека-Веры∆энергетический зазор∆pперепад давления∆pномперепад давления∆hперепад удельной энтальпии∆h sперепад удельной энтальпии∆h s.расп перепад удельной энтальпииηsизоэнтропный коэффициент полезного действияκкоэффициент модели реального газа Пенга-Робинсона вмодификации Стрижека-Верыκ0коэффициент модели реального газа Пенга-Робинсона вмодификации Стрижека-Верыκ1индивидуальный параметр реального газа модели ПенгаРобинсона в модификации Стрижека-Верыλкоэффициент теплопроводностиλномкоэффициент теплопроводностиµдинамическая вязкостьµномдинамическая вязкостьωωacчастота вращениякоэффициент модели реального газа Пенга-Робинсона вмодификации Стрижека-Веры146Πдопустимое множество параметра оптимизацииπотношение давленийπкриткритическое отношение давленийρвхплотностьρстплотностьρ pабплотностьρномплотностьρобплотностьρпрплотностьρтстепень реактивности турбодетандераτцелевая функция оптимизационной задачиτТОАотношение водяных эквивалентов потоков теплообменногоаппаратаΘдопустимое множество параметра оптимизацииθфункция расходаθномфункция расходаAплощадьAsкоэффициентмоделиостаточногосверхпроводникаCsизоэнтропный скоростной напорDдиаметрGприведенная плотностьHнапряженность магнитного поляH0напряженность магнитного поляHcнапряженность магнитного поляJвращательный момент инерцииJномвращательный момент инерциисопротивления147Kdкоэффициент усиления дифференциальной составляющейпропорционально-интегрально-дифференциальногорегулятораKiкоэффициентусиленияинтегральнойсоставляющейпропорционально-интегрально-дифференциальногорегулятораKpкоэффициент усиления пропорциональной составляющейпропорционально-интегрально-дифференциальногорегулятораKvкоэффициент расходаLдлинаMмассаMврMтормвращательный моменттормозной моментMстмассаNuчисло НуссельтаPrчисло ПрандтляPrномчисло ПрандтляQТДхолодопроизводительностьQобтепловая нагрузкаQпртепловая нагрузкаQсттепловая нагрузкаQ∑︀ сттепловая нагрузкаRгазовая постояннаяR0электрическое сопротивлениеRsэлектрическое сопротивлениеReчисло РейнольдсаTтемпература148Tcкритическая температураT highтемператураT lowтемператураTвтемператураTгтемператураT рабтемператураT обтемператураT пртемператураT сттемператураTRприведенная температураVобъемVстобъемVобобъемVпробъемVрабобъемV̇объемный расходaкоэффициент модели реального газа Пенга-Робинсона вмодификации Стрижека-Верыbкоэффициент модели реального газа Пенга-Робинсона вмодификации Стрижека-Верыc p.сттеплоемкостьc p.рабтеплоемкостьeэлектрический зарядfчастотаfтркоэффициент тренияfоткрфункция открытия проходного сеченияhгудельная энтальпияhобудельная энтальпия149hпрудельная энтальпияhрабудельная энтальпияkbпостоянная Больцманаkпоказатель адиабатыmмассовый расходmвмассовый расходmгмассовый расходmноммассовый расходmобмассовый расходmпрмассовый расходmрабмассовый расходpiимпульсpдавлениеpcкритическое давлениеpRприведенное давлениеphighдавлениеplowдавлениеpвхдавлениеpкдавлениеrрадиусtвремяu1окружная скорость рабочего колесаuрабудельная внутренняя энергияuобудельная внутренняя энергияuпрудельная внутренняя энергияvудельный объемv̇скоростьzстепень открытия вентиля150ALATAir Liquide Advanced TechnologiesARIEL Advanced Rare IsotopE LaboratoryNISTNationalInstitute(НациональныйofИнститутStandardsСтандартовandTechnologyиТехнологийСША)OPcontroller output (управляющее воздействие регулятора)PVprocess variable (параметр процесса)SPcontroller set-point (уставка регулятора)ppbparts per billionppmparts per millionВТСПвысокотемпературный сверхпроводникКПДкоэффициент полезного действияПИДпропорционально-интегрально-дифференциальныйРВрегулирующий вентильРКрабочее колесоСМНЭ сверхпроводящий магнитный накопитель энергииСАТОАТДсопловой аппараттеплообменный аппараттурбодетандер151СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.
Криогенные приборы и устройства в ядерной физике / Н. Н. Агапов[и др.]. Москва : Энергоиздат, 1982. 200 с.2. Ткаченко Н. П. Разработка и исследование перспективных направленийразвития сверхпроводящих магнитных систем для ускорительныхкомплексов заряженных частиц : Дисс. . . доктора наук / Н. П. Ткаченко ;ИФВЭ.
Протвино, 2005. 278 с.3. Криогенный стенд для испытаний сверхпроводящих ВЧ-резонаторов притемпературе 1,8 К / А. И. Агеев [и др.] // Атомная энергия. 2002. Т. 93.С. 445–448.4. Архаров И. А., Кошелев С. С., Карканьо Р. Основные проблемытермостатированиясверхпроводящихниобиевыхрезонаторовлинейных ускорителей элементарных частиц. Влияние сплошности,химической чистоты, газовых примесей, механических напряжений икристаллической структуры ниобия на теплопроводность и добротностьрезонатора // Вестник Московского Государственного ТехническогоУниверситета им. Н.Э.
Баумана. Машиностроение.2013.№ СВ-4.С. 176–185.5. Роуз-Инс А., Родерик Е. Введение в физику сверхпроводимости: Пер. сангл. Москва : Мир, 1976. 272 с.6. Кошелев С. С. Исследование теплофизических свойств ниобия притемпературах 1,6—10 К применительно к СВЧ резонаторам ускорителейэлементарных частиц : Дисс. .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
