Моделирование конвентивного газохода

В конвективный газоход поступают дымовые газы с температурой tr, определяемой уравнением (3.10). При своем движении они непрерывно отдают теплоту металлу труб поверхностей нагрева; температура газов по длине тракта непрерывно снижается. Из-за гидравлического сопротивления непрерывно уменьшается также давление газов. Поэтому газовый тракт представляет собой объект с распределенными параметрами, описываемый в общем случае уравнениями (2.25)—(2.28). Если предположить точное поддержание разрежения в топке (dp/dt
и пренебрежимо малые гидравлические потери в газовом тракте (др/дх = 0), то можно считать д (рi)/dt = 0, где р, i — плотность и энтальпия газа. Проинтегрировав уравнение (2.28) в пределах от Xj_x = 0 до Xj ~ L, соответствующих всему тракту, получим
В рассматриваемом случае разность между количествами теплоты, внесенной в единицу времени потоком газа в элемент газохода и вынесенной из него, полностью передается металлу поверхностей нагрева. Аккумуляция теплоты в газе при этом отсутствует.
Приняв GBX = GnbIX = Gr, получим = Grh, где h — iBM — — iBX — изменение энтальпии на рассматриваемом участке газохода. Из последнего соотношения имеем AQx — /i0AGr + Gr0 АЛ. Если перепады энтальпий по отдельным участкам газохода не меняются (Ah = 0), то тепловосприятие каждого элемента пропорционально массовому расходу газа, а при неизменном коэффициенте избытка воздуха — тепловыделению в топке. В последнем случае можем записать qj — q = где qj — относительное изменение тепловосприятия /-го участка. Полученные приближенные математические модели газовоздушного тракта широко используют в тех случаях, когда исследователей интересуют не внутри-котловые процессы, а учет влияния котла на процесс регулирования мощности энергоблока.
Для получения более строгой модели газовоздушного тракта необходим учет изменения параметров газа. Как показывают исследования СЭИ и ЦКТИ [106, 140J, аккумуляцией теплоты газа в газовоздушном тракте можно пренебречь в сравнении с аккумуляцией теплоты в металле и пароводяном тракте. В таком случае базу модели может составить тепловой расчет котла при различных стационарных режимах. Типовые программы, реализующие такие модели на ЭВМ, разработаны ЦНИИКА, ЦКТИ, ВТИ и другими организациями.