Угланов Дмитрий Александрович Энергоэффективные системы преобразования низкопотенциальной энергии криопродуктов

Краткое описание

Угланов Дмитрий Александрович Энергоэффективные системы преобразования низкопотенциальной энергии криопродуктов

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

доктор наук Угланов Дмитрий Александрович

РЕФЕРАТ

SYNOPSIS

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ КРИОПРОДУКТА

1.1 Низкопотенциальная энергия криопродукта

1.2 Циклы тепловых машин для реализации низкопотенциальной энергии криопродукта

1.2.1 Энергетические установки, работающие работающие по прямому циклу ("Open cycle")

1.2.2 Энергетические установки, работающие по циклу Ренкина (ЦР)

1.2.3 Энергетические установки, работающие по циклу Брайтона

1.2.4 Энергетические установки, основанные на комбинированных циклах

1.2.5 Существующие регазифицирующие установки, использующие низкопотенциальную энергию СПГ

1.2.6 Оценка эффективности использования низкопотенциальной энергии криопродукта в энергетических системах и комплексах

1.2.7 Классификация низкопотенциальных энергетических систем и

комплексов

Выводы по главе

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ, ЧАСТНЫЕ МЕТОДИКИ И АНАЛИЗ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ЦИКЛОВ, ПРОЦЕССОВ И УСТРОЙСТВ В ПЛАНЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПОТЕНЦИАЛА КРИОПРОДУКТОВ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ РАБОТЫ

2.1 Высокотемпературный и низкотемпературный идеальные тепловые циклы

2.2 Использование низкопотенциальной энергии криогенных продуктов191

2.2.1 Использование низкопотенциальной энергииа криопродукта в цикле Карно при регазификации

2.2.2 Паросиловые циклы Ренкина с насосной подачей криопродукта и термокомпримированием

2.2.3 Низкопотенциальная энергия криопродукта, оценка энергетических затрат ожижения газов

2.2.4 Характеристика веществ рабочих тел к оценке низкопотенциальной энергии и располагаемой работы при различных агрегатных состояниях

2.3 Методики определения характеристик цикла НЭУ. Определение оптимальных параметров криогенных энергетических комплексов регазификации СПГ

2.3.1 Эффективность цикла Карно при условии получения максимальной мощности применительно к циклу энергетической установки, использующему криопродукт как рабочее тело и его низкопотенциальную энергию

2.3.2 Рабочий процесс энергетического комплекса на основе многокаскадной системы расширительных турбин

2.3.3 Расчет энергетических характеристик энергетического комплекса на основе многокаскадной системы расширительных турбин

2.3.4 Влияние параметров теплообменника-нагревателя и турбин

2.3.5 Показатели эффективности использования низкопотенциальной энергии энергии криопродукта

2.3.6 Комбинирование циклов термокомпримированием с предварительным повышением давления и отводом тепла цикла к криопродукту

2.4 Инженерные рекомендации для определения низкопотенциальной энергии криопродукта

2.4.1 Потери низкопотенциальной энергии криопродуктов в системах их хранения

2.4.2 Системы транспортировки криопродуктов

2.5 Анализ количественных показателей эффективности различных НЭУ

2.5.1 Сравнительный анализ показателей эффективности использования

низкопотенциальной энергии криопродукта различных энергетических

установок

Выводы по главе

ГЛАВА 3. БАЛЛОН С КРИОГЕННОЙ ЗАПРАВКОЙ (БКЗ)

3.1 Конструкция баллона с криогенной заправкой

3.2 Теплофизика процессов в баллоне с криогенной заправкой

3.2.1 Масса заправляемого рабочего тела

3.2.2 Определение времени хранения криоагента в БКЗ в безрасходном состоянии

3.2.3 Физико-математическая модель процессов в БКЗ

3.2.4 Моделирование процессов в газовой полости

3.2.5 Моделирование процессов в жидкостной полости

3.2.6 Алгоритм расчёта параметров в ЕКЗ с расходом жидкой фазы криопродукта

3.2.7 Программная реализация и обработка результатов расчета

3.3 Экспериментальные исследования процессов в баллоне с криогенной заправкой

3.3.1 Объект исследования. Цели и задачи эксперимента

3.3.2 Подготовка и проведение испытаний

3.3.3 Обработка результатов испытаний БКЗ

3.3.4 Анализ результатов испытаний БКЗ

3.3.5. Исследование температурного состояния стенки БКЗ

3.3.6. Расчет на прочность БКЗ

3.3.7 Оценка термоциклической прочности в БКЗ

3.3.8 Рекомендации для БКЗ

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ БАЛЛОНА С КРИОГЕННОЙ ЗАПРАВКОЙ В НАЗЕМНЫХ И БОРТОВЫХ СИСТЕМАХ

4.1 Дроссельная система охлаждения на базе баллона емкости с криогенной заправкой

4.1.1 Время функционирования дроссельной системы охлаждения

4.1.2 Работа баллонного микроохладителя при использовании азота с околокритическими параметрами

4.1.3 Технико-экономические характеристики дроссельной системы охлаждения на базе БКЗ

4.1.4 Масса криогенного вещества и масса ёмкостей для его хранения436

4.2 Применение БКЗ в составе системы топливоподачи судовой энергетической установки

4.3 Применение баллона с криогенной заправкой в составе системы испытательного стенда газотурбинной установки, работающей на СПГ

4.4 Применение баллона с криогенной заправкой в составе системы топливоподачи ГПУ

4.5 Криогенный насос-газификатор с БКЗ для НЭУ с регазификацией

4.6 Криогенный насос-газификатор в системах заправки ракет-носителей

4.7 Криогенная система для охлаждения горючего на стартовых

комплексах ракеты на основе БКЗ

4.8. Комплекс СПГ с системой хранения на основе БКЗ

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

РЕФЕРАТ

Общая характеристика диссертации