Введение 3
1. Судовые паротурбинные установки 5
1.1. Схема и цикл простейшей паротурбинной установки 5
1.2. Тепловая схема паротурбинной установки 7
1.3. Термодинамические параметры цикла ЯЭУ 11
1.4. Параметры пара 13
1.5. Принципиальные тепловые схемы ПТУ 15
2. Физико-математическая модель ПТУ 20
3. Методы оптимизации 23
3.1. Метод покоординатного спуска 23
3.2. Метод золотого сечения 26
4. Оптимизация термодинамических параметров ПТУ 29
4.1. Метод покоординатного спуска для расчета оптимальных значений начального давления и температуры питательной воды 29
4.2. Метод покоординатного спуска для расчета оптимальных значений давлений регенеративного отбора 35
Заключение 41
Список литературы 42
Купить

Арктика обладает значительными природными ресурсами, включая углеводороды, руды различных металлов и алмазы, добыча которых приносит большой вклад в валовой внутренний продукт (ВВП) государства. В Арктической зоне Российской Федерации сосредоточена четверть запасов нефти и более 70% газа, стоимость которых составляет более 20 трлн. долларов. В пределах материковой части Арктики выявлены уникальные запасы и прогнозные ресурсы медно-никелевых руд, олова, платиноидов, агрохимических руд, редких металлов и редкоземельных элементов, крупные запасы золота, алмазов, вольфрама, ртути, чёрных металлов, оптического сырья и поделочных камней, 10% запаса никеля, 19% металлов платиновой группы, 10% титана, более 3% цинка, кобальта и серебра.[17]
Планы развития компаний-недропользователей в Арктике, связанные с увеличением объёмов добываемого сырья, а также с необходимостью обустройства месторождений, предприятий по их обслуживанию, требуют улучшения транспортной доступности и расширение сроков навигации для круглогодичной работы.[17] В связи с выходом указа президента РФ «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» от 7 мая 2018 г. № 204, в котором пунктом «а» п. 15 поставлена задача по развитию СМП и увеличению грузопотока по нему до 80 млн.т.[14]
Для успешного развития грузоперевозок и обеспечения безопасного судоходства в акватории СМП является развитие атомного ледокольного флота. На сегодняшний день уже построено 2 новых универсальных атомных ледокола проекта 22220 (ЛК-60Я) «Арктика» и «Сибирь» с мощностью на валах 60 МВт. Ведётся строительство ещё трёх ледоколов данного проекта на АО «Балтийский завод» с сроком ввода в эксплуатацию: УАЛ «Урал» - 2022 г.; УАЛ «Якутия» - 2024 г.; УАЛ «Чукотка» - 2026 г.
Все эти ледоколы нуждаются в увеличении эффективности работы, а значит в оптимизации установленных на них силовых установок.
Целью данной работы является оптимизация судовой энергетической установки для атомных ледоколов.
Для осуществления поставленной задачи необходимо:
• разработать математическую модель, в основе которой лежит баланс потоков масс и энергий в цикле паротурбинной установки;
• выбрать методы оптимизации;
• реализовать программу для выбранных методов оптимизации.
Купить