Тренажер, включающий модель, основанную на уравнениях баланса с коэффициентами, полученными из экспериментальных данных

Существенным шагом вперед в сфере построения моделей энергоблоков стало признание того факта, что модели должны напрямую строиться на основе физических законов, которыми определяется функционирование реального объекта. Прежде всего, это законы сохранения энергии (тепла), массы и количества движения. Например, в США применение для построения моделей законов сохранения (баланса) получило название применения «основных принципов».

Законы сохранения математически записываются, как дифференциальные уравнения баланса. Баланс тепла описывается уравнением, в котором производная по времени для температуры, или теплосодержания пропорциональна разности расходов подведенного и отведенного от рабочего тела тепла. Сама температура, или теплосодержание вычисляются интегрированием этой разности (небаланса).

Уравнения баланса тепла записываются для всех рассматриваемых компонентов и рабочих тел, например, для пара, текущего через пакет пароперегревателя, для дымовых газов, отдающих тепло этому пакету, для металла труб пакета, и так далее.

В модели, основанной на системе дифференциальных уравнений баланса, объект уже не является черным ящиком. Поскольку уравнения записываются для взаимосвязанных компонентов объекта, структура уравнений баланса и их взаимосвязи отображают структуру компонентов объекта.

Тренажеры, использующие модели такого типа, называют тренажерами второго поколения (Т2П). Они имеют существенные преимущества перед Т1П, в первую очередь потому, что они гораздо детальнее воспроизводят структуру объекта и физику процессов. Баланс тепла и массы во всех компонентах и в модели в целом в таких моделях сводится в принципе. Исходную информацию с действующего объекта, которой оперирует разработчик Т2П, получить легче, чем для Т1П, для которых требуется гораздо большая точность. По преимуществу речь здесь идет об информации о статических (установившихся) и динамических режимах работы оборудования, которая в ряде случаев может быть получена без специальных испытаний на оборудовании – методом пассивного эксперимента.

Однако этим моделям присущи те же недостатки, что моделям Т1П:

– неопределенность в отношении точности и достоверности воспроизведения неустановившихся режимов, для которых нет опытных данных (для пусков, аварийных ситуаций, и т.п.);

– трудности построения такой модели для объекта, у которого нет работающего прототипа.

Эти недостатки являются следствием того, что при построении таких моделей, как и моделей Т1П, хотя и в меньшей степени, разработчики идут «от процессов к процессам» – от процессов, так или иначе зафиксированных на реальном объекте, к процессам, которые выдает модель. Для разработчиков тренажеров такие модели весьма удобны тем, что при их построении они отвечают не за адекватность модели в отношении любых процессов и режимов объекта, а за адекватность её только в тех режимах, данные по которым были получены от Заказчика. И основная задача – соответствовать представлениям Заказчика. Видимо, это одна из главных причин, почему большинство ведущих разработчиков тренажеров для тепловых электростанций не только в России, но и мире, до сих пор разрабатывают Т2П.

Смотрите также::

Два подхода к решению прямоугольных треугольников
Существует два подхода к изложению темы «Решение прямоугольных треугольников». Первый подход основан на запоминании четырёх определений основных тригонометрических функций и ещё шести правил: 1. Катет равен гипотенузе, умноженной на синус противолежащего угла; 2. Катет равен гипотенузе, умноженной ...

«Соленое тесто» как один из видов нетрадиционных материалов
Вначале была лепешка. Когда-то давным-давно, в седую старину, люди начали лепить хлебные лепешки из муки и воды и обжигать их на раскаленных камнях. Потом в Вавилоне появились печи для хлеба, и на смену хлебным лепешкам пришли первые караваи. Древние египтяне 5000 лет назад знали много рецептов тес ...

Диагностика творческого мышления студентов-филологов
При опросе были отмечены экспертной комиссией те студенты-филологи, которые смогли полноценно реализовать на практике данные требования. Именно эти студенты являются обладателями тех знаний, умений и навыков, которые необходимы для интерпретации художественного произведения. В связи с тем, что в на ...