Очок В.Ф. , Доктор техн. наук
МЕІ (ТУ) 1
Дана інформація по сайтам в інтернеті, що дозволяє вести розрахунки теплофізичних властивостей теплоносіїв і робочих тел енергетики, термодинамічних циклів, а також отримувати іншу довідкову інформацію в інтерактивному режимі
Журнал « енергетик », № 8, 2008 г., С. 39-42
Інші статті автора >>>
При виконанні інноваційної освітньої програми ( http://inedu.mpei.ru ), Що проводиться Московським енергетичним інститутом ( www.mpei.ru ) В рамках розвитку Електронної енциклопедії енергетики ( www.trie.ru ), Були створені три сайти, для мережевої інформаційної підтримки теплоенергетичної галузі та навчальних закладів енергетичної спрямованості.
Нижче описані типові сторінки даних сайтів.
Перший сайт з адресою http://twt.mpei.ru/ochkov/WSPHB призначений для розрахунків в інтерактивному режимі властивостей робочих тіл теплоенергетики.
Якщо в ході будь-якого теплотехнічного розрахунку необхідно визначити значення тієї чи іншої властивості робочого тіла і теплоносія, використовуваного в енергетиці, то можна розкрити довідник і відразу, або провівши деяку інтерполяцію табличних даних, отримати відповідь. Але можна через інтернет звернутися до відповідного сайту і отримати відповідь не тільки у вигляді числа з обраної одиницею виміру, але також і у вигляді графіка - сімейства кривих або поверхні з виділеної розрахункової точкою, изобарами, изотермами і іншими кривими. Крім того, на сайті на відміну від «паперових» довідників, поєднання вхідних параметрів набагато ширше. У довідниках вихідними параметрами є, як правило, тиск і температура. На сайті в якості вихідних параметрів можуть бути і інші пари вихідних величин - тиск і ентальпія, температура і ентропія, ентальпія і ентропія і т.д. На сайті вихідні дані можуть вводитися не тільки дискретно (як в таблицях довідників), а будь-якими значеннями в допустимому інтервалі. З інтернету (www. Wsp. Ru) також можна «скачати» відповідні функції для вбудовування їх в програмне середовище, з якої працює той чи інший користувач або програміст.
Мал. 1. Мережевий розрахунок параметрів води і водяної пари на лінії насичення
На рис. 1 показана сторінка сайту, на якому можна розрахувати дані за властивостями води на лінії насичення (змінні з одним штрихом: v - питомий об'єм, h - питома ентальпія, s - питома ентропія, cp (v) - питома ізобарна (ізохорно) теплоємність, w - швидкість звуку, κ - показник ізоентропа, η - динамічна в'язкість, μ - кінематична в'язкість, λ - теплопровідність і Pr - число Прандтля) і насиченої водяної пари (змінні з двома штрихами). Відвідувач даного сайту вводить значення тиску або температури з вибраними одиницями виміру, натискає кнопку Recalculate (перерахувати) і отримує нову відповідь. Вихідні параметри при цьому повинні знаходитися в інтервалі від потрійної точки води (611.657 Па / 0.01 ° С) до критичної точки (22.064 МПа / 373.946 ° С). Якщо це не так, то видається повідомлення про помилку. На інших станицях сайту ведуться аналогічні розрахунки параметрів води і водяної пари на лінії насичення, але з графічним відображенням. Є сторінка сайту, де видається тільки один параметр води і водяної пари (питома обсяг, питома ентальпія і т.д.). Це прискорює розрахунок, не навантажує користувача сайту зайвою інформацією і мінімізує трафік інтернету.
Мал. 2. Термодинамічна поверхню води і водяної пари в інтернеті
На рис. 2 показана сторінка інтернету, на якій можна розрахувати параметри води і водяної пари в однофазної області. При цьому изотермой і ізобарно вихідна точка фіксується на термодинамічної поверхні води і водяної пари, що зв'язує температуру тиску і питомий об'єм. Описуваний сайт має сторінки, де передбачені й інші пари вихідних величин - не тільки температура-тиск (як в більшості «паперових» довідників), але і тиск-ентальпія, тиск-ентропія, ентальпія-ентропія, температура-ентальпія і т.д. Це в поєднанні з тим, що на сайті немає неминучою дискретності даних «паперових» таблиць, істотно підвищує зручність отримання інформації.
Мал. 3. Мережевий розрахунок параметрів вологої пари
На рис. 3 відображена сторінка інтернету, призначена для розрахунку параметрів вологої пари. Відвідувач сайту вводить значення тиску або температури вологої пари і інший відомий йому параметр - значення питомої ентальпії, питомої ентропії або питомої обсягу. Після натискання кнопки Recalculate розрахунковий сервер видає відвідувачеві сайту не тільки значення ступеня сухості пара і інші його параметри, але і відобразить ці параметри на відповідних діаграмах.
На другому сайті з адресою http://twt.mpei.ac.ru/TTHB/2/ThermCycleMCS.html зібрані мережеві розрахунки процесів в теплоенергетичних циклах.
Мал. 4. Мережева T, s-діаграма процесу дроселювання водяної пари
На рис. 4 показана діаграма «температура-ентропія» процесу дроселювання водяної пари. Відвідувачу сайту досить ввести значення вихідної температури і тиску, значення кінцевого тиску, уточнити область відображається діаграми і натиснути кнопку Recalculate. Після цього будуть видані не тільки числові значення параметрів в початковій і кінцевій точках процесу дроселювання водяної пари, а й відповідні ізобари, ізохори та інші лінії на h, s -діаграмме.
Мал. 5. Розрахунок на порівняння в інтернеті двох схем енергопостачання
На рис. 5 відображена сторінка інтернету, за допомогою якої можна розрахувати і порівняти дві схеми енергопостачання: а) з роздільним виробленням теплової енергії на водогрійної котельні (ВК) і електричної енергії на газотурбінної установки (ГТУ) і б) зі спільною виробленням тепла і електрики на ГТУ з вбудованим теплофікаційних підігрівачем. На стор. 5 показані підсумкові цифри, а на самому сайті - все проміжні викладки, що дозволяє відвідувачеві сайту вивчити розрахунок, оцінити ступінь правомірності прийнятих припущень, дати рекомендації з розвитку розрахунку і т.д.
До речі, про рекомендації. Всі розрахунки, викладені на описуваних сайтах, виконані в середовищі популярного інженерного калькулятора Mathcad. Відвідувачі сайту можуть завантажити багато представлені на сайтах розрахунки, доопрацювати їх (або створити нові) і надіслати адміністратору сайтів для публікації на сервері.
Третій сайт з адресою http://twt.mpei.ru/TTHB містить «жваві» формули, таблиці і графіки з чотиритомного довідника «Теплоенергетика і теплотехніка», виданого в МЕІ під редакцією А.В.Клименка і В.Н.Зоріна. Ось два приклади з web -версії даного довідника.
Мал. 6. Мережевий розрахунок теплопровідності сплавів
На рис. 6 показана сторінка інтернету з обробкою даних з таблиці з температурною залежністю теплопровідності сплавів, застосовуваних, в тому числі і в енергетиці. Відвідувач сайту вибирає зі списку сплав, вказує значення температури, натискає кнопку Recalculate і отримує не тільки значення теплопровідності даного сплаву при заданій температурі, але і графічне і формульне відображення цієї залежності.
Мал. 7. Мережева оцінка зовнішніх параметрів теплопостачання
На рис. 7 показана сторінка інтернету, з якої можна дізнатися, скільки годин триває опалювальний період з цікавій для нас температурою.
На сайті www.vpu.ru/mas зібрано багато інших мережевих розрахункових документів, пов'язаних з енергетикою, а також інструкції з підготовки розрахунків, зроблених в середовищі Mathcad, до публікації в інтернеті.
1. Грібін В.Г., Очок В.Ф., Буринь М.А. Типові енергетичні характеристики і розрахунки в Інтернеті. // Енергетик, № 11, 2004 р С. 33
2. Очок В.Ф. Теплотехнічний довідник в Інтернеті // Нове в російській електроенергетиці, № 5, 2005, С. 48-54
3. Очок В.Ф., Осипов О.Г., Волокітін М.В. Нові підходи при публікації в корпоративній мережі енергетики галузевих стандартів та інших керівних документів з розрахункової складової // Нове в російській електроенергетиці. 2005., № 11-12, С. 26-30.
4. Очок В.Ф. Нові інформаційні технології в енергетиці: напрямки, рішення, проблеми // Нове в російській електроенергетиці. 2005. № 11, С. 22-31.
5. Александров А.А., Орлов К.А., Очок В.Ф. Математичні пакети - нові підходи при розрахунках процесів термодинаміки та інших наукових дисциплін // Известия вищих навчальних закладів. Проблеми енергетики. 2005. № 11-12, С. 80-86.
6. Очок В.Ф. Математичні пакети і мережевий інтерактивний теплотехнічний довідник: проблеми та рішення // Теплоенергетика. 2006. № 6, С. 71-77.
7. Теплофізичні властивості води і водяної пари в Інтернеті / А.А.Александров, В.Ф.Очков, К.А.Орлов, А.В.Очков // Промислова енергетика. 2007. № 2, С. 29 - 35.
8. Очок В.Ф., Александров А.А., Орлов К.А. Термодинамічні цикли: розрахунки в Інтернеті // Вісник МЕІ. 2007. № 1, С. 43-50.
9. Очок В.Ф. Створення «Електронної енциклопедії енергетики» - інформаційний внесок у виробничі та навчальні процеси // Теплоенергетика. 2007. № 7, С. 10 - 14.
10. Властивості теплоносіїв і робочих тел енергетики: інформація в інтернеті / В.Ф.Очков, А.А. Александров, К.А.Орлов, А.В.Очков // Нове в російській електроенергетиці. №1. 2008. С. 28-43.