Исследованном диапазоне

Переходные процессы в синхронных машинах начали изучать раньше, чем в других электрических машинах. Необходимость изучения переходных процессов в синхронных машинах обусловлена развитием энергосистем и влиянием аварийных режимов в одной машине на устойчивость параллельной работы других машин. Отсутствие вычислительных машин не давало возможности решать уравнения (8.1) при изменении угловой скорости. Поэтому приходилось упрощать исходные уравнения, выделяя главные явления, определяющие поведение машины в наиболее важных для практики режимах работы, что приводило к необходимости разработки расчетного и экспериментального определения совокупности параметров, характеризующих работу машины. При этом наибольшее внимание уделялось исследованию' переходных процессов при внезапных коротких замыканиях. Всплески токов в обмотках статора при трехфазном или несимметричных коротких замыканиях могут достигать 10 — 15-кратных значений по сравнению с номинальными.

Создание в последние годы турбогенераторов единичной мощностью 1,2—1,5 млн. кВт, усложнение энергосистем ставят новые сложные задачи по исследованию переходных процессов в синхронных машинах. Необходимо более строго анализировать переходные процессы при асинхронных режимах, повторном включении в сеть синхронных генераторов при грубой синхронизации и ряде других аварийных режимах работы синхронных машин в энергетической системе.

Переходные процессы в синхронных машинах начали изучать раньше, чем в других электрических машинах. Необходимость изучения переходных процессов в синхронных машинах была обусловлена развитием энергосистем и влиянием аварийных режимов в одной машине на устойчивость параллельной работы других машин. Отсутствие вычислительных машин не давало возможности решать уравнения (7.1) при изменении угловой скорости. Поэтому приходилось упрощать исходные уравнения, выделяя главные явления, определяющие поведение машины в наиболее важных для практики режимах работы, что приводило к необходимости разработки расчетного и экспериментального определения совокупности параметров, характеризующих работу машины, причем наибольшее внимание уделялось исследованию переходных процессов при внезапных коротких замыканиях. Всплески токов в обмотках статора при трехфазном или несимметричных коротких замыканиях могут достигать 10—15-кратных значений по сравнению с номинальными. Процесс короткого замыкания делится на стадии.

Создание в последние годы турбогенераторов единичной мощностью 1,2—1,6 млн. кВт, усложнение энергосистем ставят новые сложные задачи по исследованию переходных процессов в синхронных машинах. Необходимо более строго анализировать переходные процессы при асинхронных режимах, повторном включении в сеть синхронных генераторов при грубой синхронизации и ряде других аварийных режимов работы синхронных машин в энергетической системе [4].

А. Г. Иосифьян, М. П. Костенко, Р. А. Лютер, Г. Н. Петров, И. М. Постников, И. И. Трещев и др. Исследованию переходных процессов посвящено большое количество работ зарубежных авторов, из которых отметим работы Б. Адкинса, Ч. Конкордиа, Г Крона, Т. Лайбля, Р. Парка, Р. Рихтера и Р. Рюденберга. В книге использованы не только труды названных авторов, но и многие другие, приведенные в списке литературы.

К рассматриваемому периоду относится также появление многих оригинальных обобщающих трудов советских авторов по вопросам защиты, первым из которых является книга В. И. Иванова (1932 г.). Первая специальная книга о реле защиты была выпущена в 1941 г. Ф. А. Ступелем. Важными для теории релейной защиты явились труды Н. Н. Щедрина и Н. Ф. Марголина по исследованию переходных электромагнитных процессов в электрических системах.

Выбор режима дальнейшей работы с программным комплексом. В обоих случаях (вывод результатов расчета или обход вывода) предоставляется (в строке 1710) возможность выбора режима дальнейшей работы с программным комплексом. Используемая при этом подпрограмма предоставляет возможность или продолжить работу по исследованию переходных процессов, или закончить работу с программным комплексом.

В книге показано применение классического и операционного метода (в частности, формул разложения Хевисайда при включении на постоянное и гармоническое напряжения при нулевых начальных условиях), интегралов Дюамеля и метода наложения. Одна глава посвящена спектральному методу и применению его к исследованию переходных процессов.

СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД И ПРИМЕНЕНИЕ ЕГО К ИССЛЕДОВАНИЮ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД И ПРИМЕНЕНИЕ ЕГО К ИССЛЕДОВАНИЮ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

Применение преобразования Фурье к исследованию переходных процессов в линейных электрических депях позволяет распространить на переходный режим многие понятия i свойства цепей, рассмотренные ранее для установившегося режима.

Заканчивая рассмотрение работ Огасавары, следует отметить, что предложенная им модель со скольжением потока отличается .от рассмотренных ранее моделей оригинальной формулировкой условий существования кризиса течения и попыткой учесть влияние обмена количеством движения между фазами на коэффициент скольжения. Что касается расчетной модели, то даваемые ею значения расходов пароводяной смеси (в исследованном диапазоне паросодер^каний) через достаточно длинные цилиндрические каналы, так же как и рассмотренные прежде расчетные модели, хорошо согласуются с-экспериментальными,

модель гомогенного потока истечения, построенную при следующих допущениях:, процесс парообразования в выходном участке канала адиабатный, изоэнтропный; между фазами существует тепловое равновесие; в выходном сечении устанавливается критическое отношение давлений, близкое к тому, что имеет место в насыщенном паре; скорости паровой и водяной фаз равны. Сделанное допущение позволяет использовать таблицы состояния пара, а для оценки относительного массового расхода предложить следующую зависимость, хорошо описывающую экспериментальные данные в исследованном диапазоне начальных давлений:

с экспериментальными массовыми расходными характеристиками, полученными авторами данной книги. Из рисунка видно, что расходы для случая истечения через каналы достаточной длины (//flf>8) удовлетворительно согласуются с приведенными расходными характеристиками во всем исследованном диапазоне давлений.

Если обратиться к анализу параметров, то нетрудно заметить, что при истечении насыщенной воды кризис расхода характеризуется для всех начальных давлений сравнительным постоянством критического отношения давлений екр и отсутствием метастабильного состояния в выходном сеч'ении. Значение 8кр колеблется в интервале от 0,55 до 0,56. Изменение акр как по характеру, так и по значению хорошо согласуется с опытными данными Фауске {61]. По мере увеличения недо-грева кризис расхода приходится на более низкое критическое отношение давлений. Зависимость еКр=/(Л^н) представлена на 3.10. Из рисунка видно, что значение екр в исследованном диапазоне параметров практически не зависит от начального давления pi и по мере увеличения недогрева убыв'ает. При этом, начиная с ЫВ>20°С, зависимость екр—/(А^н) близка к линейной.

Смесь горячей воды с газом. Ранее было показано, что режим истечения нагретой воды зависит как от начальных параметров, так и от относительной длины канала. Опытным путем установлено, что при lld^S и при степени недогрева воды до насыщения от 0 до 20° С процесс истечения критический и близок к термодинамически равновесному. С уменьшением относительной длины канала (l/d<8) кризис течения сохраняется вплоть до //d=0,5 (при pi>75 кгс/см2), однако в ВЬРХОДНОМ сечении процесс фазовых переходов не завершается. Метаста-бильное состояние потока не позволяет применить для расче-та известные термодинамические зависимости. Экспериментально установлено, что присутствие воздуха в смеси ослабляет влияние длины канала на расходные характеристики, а критический режим истечения в исследованном диапазоне параметров устанавливается при любой степени недогрева воды до состояния насыщения, если объемное содержание газовой компоненты в смеси более 10%. Оказалось, что при построении расчетной модели истечения парогазоводяной смеси применимы те же граничные условия, что и при истече-

При истечении парогазовой смеси через цилиндрические каналы массовый расход в общем случае определяется скоростью истечения, плотностью среды и площадью рассматриваемого сечения. Экспериментальными исследованиями установлено, что процесс истечения смеси влажного пара с газом во всем исследованном диапазоне параметров и при всех значениях l/d является критическим и близким к термодинамически равновесному. Это позволяет применить к расчету истечения парогазовых смесей ту же методику и те же зависимости, что и для случая равновесного истечения газоводяных смесей. Однако

предположении термодинамически равновесного процесса истечения гомогенной парогазовой смеси, оказалась работоспособной во всем исследованном диапазоне начальных давлений при содержании объемной доли газа в. смеси от 0 до 90% и начальной сухости от 0,4 до 0,9.

к Ts (Я<Лф) и к псевдокритической температуре Тт (Р>Ркр) величина коэффициентов теплообмена превышает а на верхней образующей канала до 10—15% в исследованном диапазоне параметров ( 2.3).

Теплообмен при протекании в потоке первой стадии реакции. Проведенные эксперименты [3.28] подтвердили доминирующее влияние химической реакции в теплоносителе на интенсивность теплообмена. В исследованном диапазоне параметров полученные значения коэффициентов теплоотдачи до 7—8 ,раз превышают а/, рассчитанные по замороженным свойствам при тех же параметрах. Максимумы теплоотдачи соответствуют максимальным значениям эффективных теплопроводности и теплоемкости, минимальные величины коэффициентов теплообмена — переходной зоне между первой и второй, стадиями реакции диссоциации, где эффективные физические свойства приближаются к замороженным значениям. Гидродинамический режим течения оказывает существенное "влияние на теплообмен (так же, как и для инертных газов). В качестве примера на 3.1, а показано изменение по длине трубы температуры газа в стенки, а также вычисленного по экспериментальным данным числа Nua. Для сравнения показаны графики изменения Nu/, полученные при расчетах по замороженным свойствам.

в исследованном диапазоне параметров близок к равновесному. Профили среднемассовой температуры по длине экспериментального участка, определенные по методике, изложенной в параграфе 1.2, и из уравнения теплового баланса по равновесным значениям энтальпии, близки. Максимальное расхождение наблюдается в области температур 600—700 °К, где скорость диссоциации NO2 относительно невелика.

в связи с тем что в исследованном диапазоне параметров, как было показано выше, изменение по радиусу р40 и р30 незначительно. Поэтому можно принять в качестве первого приближения