Математическое моделирование термоэлектрических источников тока для катодной защиты трубопроводов
| Вид материала | Решение |
- Программа дисциплины имитационное моделирование в экономике для направления 080100., 228.47kb.
- И математическое моделирование, 1392.77kb.
- Программа вступительного испытания собеседования для магистерской программы «математическое, 67.11kb.
- Сборник статей Разработка дипломного проекта для транспортных специальностей, 44.28kb.
- Учебно-методический комплекс экономико-математическое моделирование для специальности:, 818.67kb.
- Математическое моделирование управляемого движения космических аппаратов, 213.72kb.
- Математическое моделирование многомерных квазистационарных электромагнитных полей, 380.28kb.
- Рабочая программа спец курса «Численные методы и математическое моделирование» Специальность, 53.73kb.
- Правительстве Российской Федерации» (Финансовый университет) Кафедра «Математическое, 246.23kb.
- Математическое моделирование термомеханических процессов в системах армированных стержней, 259.01kb.
Математическое моделирование термоэлектрических источников тока для катодной защиты трубопроводов.
Николаев П.А.
Руководитель: профессор КГТУ Дударев Ю. И.
Согласно статистике, одной из основных причин аварий на трубопроводах является коррозия труб (более 30% всех отказов). Применение катодной защиты позволяет значительно (в несколько раз) увеличить срок службы трубопровода.
Расходы на ремонт трубопровода, ликвидацию аварий и восстановительные работы превышают расходы на проектирование, сооружение и эксплуатацию систем катодной защиты в десятки раз, именно поэтому катодная защита стала неотъемлемой частью всех действующих продуктопроводов, водопроводов и тепловых сетей в мире. Одним из перспективных источников энергии для этой цели являются термоэлектрические генераторы. [1]
Объектом исследований является термопара, состоящая из термоэлементов «p» и «n» типа, с коммутацией и термоизоляцией по горячей и холодной стороне.
Для моделирования работы этой термопары создана программа, представляющая собой вычислительный модуль, с удобной графической оболочкой, дающей возможность наглядно отобразить процесс.
Основой математического аппарата программы является система нелинейных уравнений переноса тепла и электричества с учётом термоэлектрических эффектов Зеебека, Пельтье и Джоуля.
Решение этой системы позволяет определять оптимальные характеристики, геометрические и энергетические параметры, такие как высота и площадь термостолбиков, величин тока, напряжения и мощности.
Решение этой задачи осуществлялось с использованием вычислительной среды MATCAD 14 методом простых итераций и программной среды Delphi 2009.
Анализ полученных результатов позволил провести оптимизацию характеристик рассматриваемой системы для конкретных значений теплофизических и электрофизических параметров.
Список используемых источников:
- Термоэлектрические генераторы. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Автомиздат, 1976, 320 с. (Авт.: А. С. Охотин, А. А. Ефремов, В. С. Охотин, А. С. Пушкарский).
- Справка MATHCAD
- Справка Delphi