Математическая модель газо-турбинной установки
Разработка математической модели газо-турбинной установки в Mathcad 14. Схема и принцип работы газотурбинной установки, тепловая нагрузка. Определение оптимального значения целевой функции оптимизации, графики ее зависимости от варьируемых параметров.
| Рубрика | Экономико-математическое моделирование |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.12.2013 |
| Размер файла | 2,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Национальный исследовательский университет
Московский энергетический институт
(Технический университет)
Кафедра промышленных теплоэнергетических систем
Лабораторная работа
Математическая модель газо-турбинной установки
Студент: Зевин А.С.
Группа: ФП-05-09
Преподаватель: Курзанов С.Ю.
Москва 2013
Цель работы - построить математическую модель газо-турбинной установки.
Ниже представлена тепловая схема газотурбинной установки
Рис. 1: Тепловая схема ГТУ
Принцип работы ГТУ: Из компрессора подаётся воздух необходимых параметров в камеру сгорания, для интенсификации процесса горения топлива. В камере сгорания сжигается CH4. Дымовой газ после камеры сгорания поступает на газовую турбину, которую приводит в движение, вырабатывая электроэнергию. Отходящие газы после турбины высоких температур можно использовать - для этого после газовой турбины ставится котёл утилизатор, который при теплообмене питательной воды и отходящих газов из турбины вырабатывает пар производственных параметров. Дымовые газы после котла - утилизатора сбрасываются в атмосферу. Подогретый пар и вода поступают к потребителю теплоты, который при недостатке компенсируется паром, который подогревается в дополнительном котле при подогреве питательной воды.
Исходные данные: M6=3; M7=1; P2=1-4; в=0; NOx ДК=400; Цт=200; УNOx=5000; УCO2=12.
Математическая модель ГТУ в Mathcad 14 представлена далее: (для P2=1).
В результате расчётов в Mathcad 14 мы получили следующие данные:
Таблица 1
Результаты расчета в Mathcad
|
ВП = P2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Fэн |
21,516 |
20,803 |
20,532 |
20,504 |
|
|
FNOx |
3,148 |
3,791 |
4,269 |
4,71 |
|
|
FCO2 |
3,55 |
3,432 |
3,388 |
3,383 |
|
|
F? |
28,214 |
28,026 |
28,188 |
28,597 |
|
|
C3 |
1,16 |
1,173 |
1,181 |
1,188 |
|
|
t3 |
1175 |
1370 |
1399 |
1467 |
Далее указаны графики зависимости целевых функций оптимизации от варьируемого параметра P2.
Рис. 2: Зависимость Fэн от варьируемого параметра P2
Рис. 3: Зависимость FNOx от варьируемого параметра P2.
Рис. 4: Зависимость FСO2 от варьируемого параметра P2
Рис. 4: Зависимость F? от варьируемого параметра P2
Вывод по 1-ой части работы: Таким образом, проведя расчёты и получив данные для построения графиков, очевидно, что оптимальное значение целевой функции оптимизации будет находиться в точке минимума графика функции F?, при P2=2 Мпа, и будет равно 28,026.
Далее в качестве второго варьируемого параметра возьмём значение в=0…1. газотурбинный тепловой модель оптимизация
в-доля тепловой нагрузки потребителя, покрываемой дополнительным котлом.
В результате расчётов в Mathcad 14 мы получили следующие данные:
Таблица 2
Результаты расчета в Mathcad
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||
|
ВП = P2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
ВП = в |
0 |
0,33 |
0,66 |
1 |
|
|
Fэн |
21,516 |
17,336 |
14,372 |
13,669 |
|
|
FNOx |
3,148 |
3,444 |
3,653 |
4,027 |
|
|
FCO2 |
3,55 |
2,86 |
2,371 |
2,255 |
|
|
F? |
28,214 |
23,64 |
20,396 |
19,951 |
|
|
C3 |
1,16 |
1,173 |
1,181 |
1,188 |
|
|
t3 |
1175 |
1370 |
1399 |
1467 |
Далее указаны графики зависимости целевых функций оптимизации от варьируемых параметров P2 и в.
Для удобства:
Таблица 3
Обозначение переменных
|
ВП |
P2 |
в |
|
|
1 |
1 |
0 |
|
|
2 |
2 |
0,33 |
|
|
3 |
3 |
0,66 |
|
|
4 |
4 |
1 |
Рис. 6: Зависимость Fэн от варьируемого параметра ВП
Рис. 7: Зависимость FNOx от варьируемого параметра ВП
Рис. 8: Зависимость FNOx от варьируемого параметра ВП
Рис. 9: Зависимость F? от варьируемого параметра ВП
Вывод по 2-й части работы: Таким образом, проведя расчёты и получив данные для построения графиков, очевидно, что оптимальное значение целевой функции оптимизации будет находиться в точке минимума графика функции F?, при P4=4 Мпа,в4=1 и будет равно 19,951.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Транспортная задача линейного программирования, закрытая модель. Создание матрицы перевозок. Вычисление значения целевой функции. Ввод зависимостей из математической модели. Установление параметров задачи. Отчет по результатам транспортной задачи.
контрольная работа [202,1 K], добавлен 17.02.2010Построение экономической модели по оптимизации прибыли производства. Разработка математической модели задачи по оптимизации производственного плана и её решение методами линейного программирования. Определение опорного и оптимального плана производства.
дипломная работа [311,3 K], добавлен 17.01.2014Построение математической модели и решение задачи математического программирования в средах MathCad и MS Excel. Решение систем с произвольными векторами свободных коэффициентов. Определение вектора невязки. Минимизация и максимизация целевой функции.
отчет по практике [323,5 K], добавлен 01.10.2013Нахождение оптимального значения целевой функции, позволяющей минимизировать себестоимость произведенной продукции. Оптимизационные задачи на максимум выручки от реализации готовой продукции. Экономико-математическая модель технологической матрицы.
контрольная работа [248,8 K], добавлен 25.10.2013Производственно-экономическая характеристика хозяйства. Динамика и структура основных и оборотных фондов. Трудовой потенциал предприятия. Специализация, интенсификация производства. Разработка экономико-математической модели оптимизации кормопроизводства.
курсовая работа [44,8 K], добавлен 31.01.2012Общая схема процесса проектирования. Формализация построения математической модели при проведении оптимизации. Примеры использования методов одномерного поиска. Методы многомерной оптимизации нулевого порядка. Генетические и естественные алгоритмы.
курс лекций [853,2 K], добавлен 03.01.2016Составление математической модели, целевой функции, построение системы ограничений и симплекс-таблиц для решения задач линейного программирования. Решение транспортной задачи: определение опорного и оптимального плана, проверка методом потенциалов.
курсовая работа [54,1 K], добавлен 05.03.2010Основные понятия математической статистики. Нахождение коэффициента эластичности модели. Проведение экономического анализа, составление прогноза и построение доверительной области. Вычисление зависимости показателя от фактора. Проверка созданной модели.
контрольная работа [173,9 K], добавлен 19.06.2009Разработка оптимального режима процесса получения максимального выхода химического вещества. Получение математической модели процесса с применением метода центральных композиционных ортогональных планов второго порядка. Исследование поверхности отклика.
курсовая работа [104,3 K], добавлен 20.07.2012Построение математической и электронной модели в MS Excel. Распределение средств по различным источникам для получения максимальной прибыли от рекламы. Смысл данных отчета по устойчивости. Условия составления оптимального плана распределения средств.
контрольная работа [47,7 K], добавлен 01.03.2011
