Методические указания к лабораторным работам
жүктеу/скачать 1,05 Mb.
|
|
Кафедра промышленной теплоэнергетики КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РАСЧЕТАХ Методические указания к лабораторным работам (для студентов теплоэнергетических специальностей и бакалавриата по направлению «Теплоэнергетика») Алматы 2005 СОСТАВИТЕЛЬ: Н.Г. Борисова Компьютерные технологии в теплоэнергетических расчетах. Методические указания к лабораторным работам (для студентов теплоэнергетических специальностей и бакалавриата по направлению «Теплоэнергетика»).- Алматы: АИЭС, 2005.- 36с. Методические указания содержат описания лабораторных работ по основным разделам курса «Компьютерные технологии в теплоэнергетических расчетах». Даны краткие теоретические сведения о численных методах наиболее часто используемых в теплоэнергетических и теплотехнологических расчетах. Приведены примеры расчетов, алгоритмов, программ. Даны методические рекомендации по выполнению работ, обработке результатов вычислительного эксперимента и оформлению отчета, контрольные вопросы и перечень рекомендуемой литературы для самостоятельной работы. Ил. 1, табл. 3, библиогр: 5 назв. Рецензент: зав. кафедрой ТЭУ, канд. техн. наук А.А. Кибарин Печатается по плану издания Алматинского института энергетики и связи на 2002 г. © Алматинский институт энергетики и связи, 2005 г. Введение Целью выполнения лабораторных работ по курсу «Компьютерные технологии в теплоэнергетических расчетах» является формирование у студентов умений и навыков применения компьютерных технологий для расчета процессов, установок и систем теплоэнергетики, закрепление теоретических знаний, полученных на лекционных и практических занятиях, и овладение методами: расчета теплофизических свойств рабочих тел, используемых в теплоэнергетике и теплотехнологии; приближения функций и расчета теплотехнических таблиц; численного решения нелинейных алгебраических уравнений гидродинамики и теплообмена; численного интегрирования, например, при определении поверхности теплообмена рекуперативного теплообменного аппарата; конечно - разностными, для решения задач теплопроводности; решения задач конвективного теплообмена; решения задач оптимизации в теплоэнергетике и теплотехнике. Кроме того, при выполнении лабораторных работ студенты овладевают приемами создания и редактирования файлов; алгоритмизации; закрепляют навыки использования языков программирования; приобретают навыки проведения вычислительного эксперимента, сопоставления результатов натурного и вычислительного эксперимента с теоретическими данными. Учатся обработке, анализу и представлению результатов вычислительного эксперимента. Приобретенные при выполнении работ знания, умения и навыки необходимы в дальнейшем для изучения специальных дисциплин, в частности курса «Методы моделирования и оптимизации теплотехнологических установок и систем», при выполнении курсовых, дипломных работ, диссертационных работ бакалавра и магистра, проведения НИРС. При выполнении работ в компьютерном классе необходимо строго соблюдать правила техники безопасности и использования средств вычислительной техники в учебной лаборатории. Лабораторная работа «Расчет теплофизических свойств рабочих тел, используемых в теплоэнергетике» 1.1 Цель лабораторной работы Приобретение практических навыков оперативного расчета теплофизических характеристик рабочих тел: знакомство со способами описания теплофизических характеристик для представления в ЭВМ; приобретение навыков составления алгоритма расчета; приобретение навыков составления программы расчета; выработка умения анализировать полученные результаты; использование графического представления полученных результатов; получение значений теплофизических величин рабочих тел в заданных интервалах температур и давлений. Теоретические сведения При выполнении расчетов теплотехнологических процессов и установок используются данные о теплофизических свойствах теплоносителей и рабочих веществ в широком диапазоне температур и давлений. Весьма важным в этом случае являются оперативность получения информации и компактность ее представления в памяти РС. Использование табличного задания свойств при ограниченной оперативной памяти РС неэффективно, т.к. приходится многократно приводить считывание участков таблиц из внешней памяти. Сокращение объема таблиц можно осуществить запоминанием опорных табличных значений, промежуточные величины между которыми с достаточной точностью определяются интерполяционными полиномами невысокого порядка. Более удобными являются описания обширных массивов экспериментальных значений на основе уравнений состояния. Основным требованием к уравнениям, описывающим свойства веществ, являются высокая точность, широкий интервал описания, минимальное количество коэффициентов. Наиболее распространенным рабочим веществом в теплоэнергетических установках является вода (водяной пар). Создание моделей свойств воды и водяного пара проводится в двух направлениях. Первое - теоретическое обоснование модели на основе молекулярно-кинетической теории и статической механики - уравнение идеального газа, Ван-дер-Ваальса, Боголюбова, Майера и др. Второе направление – эмпирическое, т.е. получение уравнений состояния на основе обработки больших массивов экспериментальных данных. Большинство уравнений, описывающих свойства жидкостей и газов, представлено в виде полиномов вида жүктеу/скачать 1,05 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|