Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы преобразования энергии типовые расчеты. Учебное пособие
.pdf
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящем учебном пособии рассмотрены такие системы преобразования энергии, как трансформаторы, механические накопители
энергии, ветроустановки, плотинные ГЭС, приливные электростанции, солнечные батареи, солнечные коллекторы, аккумуляторные батареи и тепловые двигатели.
Вся информация подкреплена формулами и наглядными примерами. Для закрепления материала представлен комплекс из десяти задач для самостоятельного решения
для каждой.
Учебное пособие позволяет получить достаточное представление
о методах преобразования различных видов энергии, а также ознакомиться с техническими решениями.
В пособии рассматриваются эффективность, преимущества и недостатки каждой системы преобразования энергии. Студенты смогут
узнать о том, как выбрать оптимальное решение для конкретных за-
связанных с производством и использованием энергии. Решение
дач,
практических задач поможет понять принципы работы каждой системы и в целом расширить знания в области энергетики и применения
различных источников энергии.
Приводятся примеры реальных проектов и технологий, используемых в современном мире для производства энергии. Студенты смогут
ознакомиться с инновационными разработками в области
ных источников энергии и их потенциалом для будущего энергетического сектора.
Пособие представляет собой ценный ресурс как для студентов, так
и для специалистов в области энергетики и инженеров, стремящихся
расширить свои знания и умения в области преобразования энергии.
с 30 вариантами исходных данных
альтернатив-
51
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Бирюков В. В. Основы преобразования энергии в электротехнических си-
стемах : учебник / В. В. Бирюков. – 2-е изд. – Новосибирск : Изд-во НГТУ,
2018. – 350 c. – ISBN 978-5-7782-3658-5.
2. Маховики для маковичного накопителя. – URL: http://sersalaev.
narod.ru/index.files/flyweel4.htm (дата обращения: 18.06.2024).
3. Калькулятор расчета параметров трансформатора. – URL: https://www.
elec.ru/calculators/transformer/ (дата обращения: 02.07.2024).
4. Бирюков В. В. Тяговый электрический привод : учебное пособие /
В. В. Бирюков,
5. Киселёва Е. А. Моделирование поля скорости ветра – возобновляемого
источника энергии на территории Краснодарского края / Е. А. Киселёва,
Е. Н. Киселёв, А. В. Погорелов // Материалы Междунар. конф. «ИнтерКарто.
ИнтерГИС». – URL: http://intercarto.msu.ru/jour/article.php?articleId=181&lang=ru
(дата обращения: 02.07.2024).
6. R-ArcticNET v4.0: A Regional Electronic Hydrographic Data Network for the
Arctic Region. – URl: http://www.r-arcticnet.sr. unh.edu/ v4.0/ (дата обращения:
18.06.2024).
7. Февралев А. В. Проектирование гидроэлектростанций
eчебное пособие / А. В. Февралев. − 2-е изд., перераб. и доп. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2014. – 181 с.
8. PVEducation : офиц. сайт. – URL: https://www.pveducation.org/ (дата обращения: 02.07.2024).
9. «Ваш Солнечный Дом» – ваше решение проблемы автономного энерго-
снабжения. – URL: http://www.solarhome.ru/ (дата обращения: 18.06.2024).
10. Все солнечные станции. – URL: https://delta-paneli.ru/ (дата обращения:
02.07.2024).
11. ZION : интернет-магазин. – URL: https://zion.town/ (дата обращения
02.07.2024).
Е. Г. Порсев. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2013. – 314 с.
на малых реках :
:
52
12. Компания «Реалсолар» : офиц. сайт. – URL: http://www.realsolar.ru/ (дата
обращения: 18.06.2024).
13. Киров В. С. Атомные электрические станции : учебное пособие /
В. С. Киров. – Одесса : Изд-во ОНПУ, 2010. – 216 с.
14. Расчет емкости аккумуляторной батареи. – URL: http://www.apxu.ru/
article/nontradit/autonom/emk.htm (дата обращения: 18.06.2024).
53
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица П1
Данные для задачи 1 (часть 1)
Вариант
Габаритная
мощность трансформа-
тора s
габ
, ВА
Напряжение
сети U
, В
1
Напряжение
нагрузки U2, В
Частота
сети f, Гц
1/2 10 220 12 50/400
3/4 20 220 12 50/400
5/6 40 220 24 50/400
7/8 70 220 24 50/400
9/10 100 220 24 50/400
11/12 200 220 24 50/400
13/14 300 220 24 50/400
15/16 400 220 24 50/400
17/18 700 220 24 50/400
19/20 1000 220 110 50/400
21/22 1300 220 110 50/400
23/24 1600 220 110 50/400
25/26 1800 220 110 50/400
27/28 2000 220 110 50/400
29/30 2200 220 110 50/400
Таблица П2
Данные для задачи 1 (часть 2)
Вариант
Индукция на частоте
B
, Тл
50/B400
Плотность тока
j50/j
, А/мм2
400
КПД η
1/2 1,1/1 4,8/7 0,82/0,8
3/4 1,25/1,1 3,9/6 0,85/0,83
5/6 1,35/1,2 3,2/5 0,87/0,85
7/8 1,4/1,25 2,8/4,2 0,89/0,87
54
Окончание табл. П2
Вариант
Индукция на частоте
B
, Тл
50/B400
Плотность тока
j50/j
, А/мм2
400
КПД η
9/10 1,3/1,2 2,5/3,8 0,91/0,89
11/12 1,25/1,1 2/3,1 0,93/0,91
13/14 1,2/1,1 1,8/2,7 0,94/0,91
15/16 1,15/1 1,6/2,5 0,95/0,92
17/18 1,1/0,9 1,3/2,1 0,96/0,93
19/20 1,05/0,8 1,2/1,8 0,96/0,93
21/22 1,15/1,1 1,5/2 0,84/0,82
23/24 1,2/0,8 2,2/3,1 0,86/0,84
25/26 1,1/0,9 2,5/3,8 0,88/0,85
27/28 1,05/1,1 2,8/4,2 0,91/0,89
29/30 1/1,2 3,2/5 0,90/0,87
Таблица П3
Варианты для задачи 2
Вариант
Внешний радиус
маховика R, м
Внутренний
радиус
маховика r, м
Толщина
маховика H, м
Материал
(по табл. П4)
1 0,25 0,1 0,05 1
2 0,5 0,2 0,1 2
3 0,75 0,3 0,15 3
4 1 0,4 0,2 4
5 1,25 0,5 0,25 1
6 1,5 0,6 0,3 2
7 1,75 0,7 0,4 3
8 2 0,8 0,5 4
9 0,25 0,1 0,05 4
10 0,5 0,2 0,1 3
11 0,75 0,3 0,15 2
12 1 0,4 0,2 1
13 1,25 0,5 0,25 4
55
Окончание табл. П3
Вариант
Внешний радиус
маховика R, м
Внутренний
радиус
маховика r, м
Толщина
маховика H, м
Материал
(по табл. П4)
14 1,5 0,6 0,3 3
15 1,75 0,7 0,4 2
16 2 0,8 0,5 1
17 0,25 0,1 0,05 1
18 0,5 0,2 0,1 2
19 0,75 0,3 0,15 3
20 1 0,4 0,2 4
21 1,25 0,5 0,25 1
22 1,5 0,6 0,3 2
23 0,25 0,5 0,05 4
24 0,5 0,4 0,1 3
25 0,75 0,3 0,15 2
26 1 0,2 0,2 1
27 1,25 0,1 0,25 4
28 1,5 0,8 0,3 3
29 1,75 0,5 0,4 2
30 2 0,4 0,5 1
Таблица П4
Характеристики материалов для задачи 2
Материал
Предел
прочности σ
, ГПа
вр
Плотность ρ, т/м
3
1. Стальная проволока 3,1 7,8
2. Стекловолокно 2,1 2,1
3. Уго л ьное волокно 1,22 1,1
4. Борное волокно 5,9 2,0
56
Варианты для задачи 3
Таблица П5
Вари-
ант
1 2 10 2 0,5 Вертикально
2 2,5 10 2 1 Горизонтально
3 3 10 2 1,5 Вертикально
4 3,5 15 3 2 Горизонтально
5 4 15 3 2 Вертикально
6 4,5 15 3 3 Горизонтально
7 5 20 4 3 Вертикально
8 5,5 20 4 4 Горизонтально
9 6 20 5 4 Вертикально
10 2 15 3 5 Горизонтально
11 2,5 15 3 5 Вертикально
12 3 15 5 6 Горизонтально
13 3,5 20 5 6 Вертикально
14 4 20 5 7 Горизонтально
15 4,5 30 3,5 7 Вертикально
16 5 30 4,5 0,5 Вертикально
17 5,5 10 3,5 1 Горизонтально
18 6 10 4,5 1,5 Вертикально
19 2 10 2 2 Горизонтально
20 2,5 15 2 2,5 Вертикально
21 3 15 3 3 Горизонтально
22 3,5 15 3 3,5 Вертикально
23 4 15 3 4 Горизонтально
24 4,5 15 3 4,5 Вертикально
25 5 20 4 5 Горизонтально
26 5,5 20 4 5,5 Вертикально
27 6 20 5 6 Горизонтально
28 2 15 3 6,5 Вертикально
29 2,5 15 3 7 Горизонтально
30 3 15 5 7,5 Вертикально
Скорость
воздуха ν, м/с
Высота оси
ветроколеса H, м
Радиус R, м Быстроход-
ность Z
Ориентация ротора
ветроколеса
57
Таблица П6
Варианты для задачи 4
Вариант Высота плотины H, м Номер гидрографа
1 10 1
2 10 2
3 10 3
4 10 4
5 15 1
6 15 2
7 15 3
8 15 4
9 20 1
10 20 2
11 20 3
12 20 4
13 25 1
14 25 2
15 25 3
16 25 4
17 30 1
18 30 2
19 30 3
20 30 4
21 35 1
22 35 2
23 35 3
24 35 4
25 40 1
26 40 2
27 40 3
28 40 4
29 45 1
30 45 2
58
Таблица П7
Варианты гидрографов для расчета среднего стока реки в задаче 4
Гидрограф № 1 Гидрограф № 2 Гидрограф № 3 Гидрограф № 4
Месяц
Январь 122,6 Январь 472 Январь 3288,3 Январь 187,7
Февраль 95,5 Февраль 469,3 Февраль 3435,9 Февраль 158,3
Март 82,4 Март 447,8 Март 3338,6 Март 154,3
Апрель 102 Апрель 854,2 Апрель 3673,3 Апрель 1460
Май 1468,5 Май 2978,9 Май 9350 Май 5080
Июнь 5017,4 Июнь 3011,1 Июнь 6192,2 Июнь 1936,7
Июль 4195,2 Июль 2072 Июль 5047,7 Июль 514,7
Август 3398,5 Август 1272,4 Август 5085,3 Август 398
Сентябрь 2939,2 Сентябрь 987,4 Сентябрь 4899,1 Сентябрь 501
Октябрь 999,9 Октябрь 932,5 Октябрь 4198,3 Октябрь 908,3
Ноябрь 245,6 Ноябрь 665,8 Ноябрь 2784 Ноябрь 423,7
Декабрь 174 Декабрь 523,5 Декабрь 2976 Декабрь 260
Расход,
3
м
/с
Месяц
Расход,
м3/с
Месяц
Расход,
м3/с
Месяц
Расход,
м3/с
Таблица П8
Варианты для задачи 5
Вариант
Перепад уровня
воды R, м
Нагрузка в течение
года W, МВт · ч
Соленость
воды s, ‰
1 10 3000 30
2 12 2500 33
3 14 2000 36
4 16 1500 39
5 10 1000 42
6 12 3000 45
7 14 2500 30
8 16 2000 33
9 10 1500 36
59
Окончание табл. П8
Вариант
Перепад уровня
воды R, м
Нагрузка в течение
года W, МВт · ч
Соленость
воды s, ‰
10 12 1000 39
11 14 3000 42
12 16 2500 45
13 10 2000 30
14 12 1500 33
15 14 1000 36
16 16 3000 39
17 10 2500 42
18 12 2000 45
19 14 1500 30
20 16 1000 33
21 10 3000 36
22 12 2500 39
23 14 2000 42
24 16 1500 45
25 10 1000 30
26 12 3000 33
27 14 2500 36
28 16 2000 39
29 10 1500 42
30 12 1000 45
Таблица П9
Варианты для задачи 6
Вариант Населенный пункт День года
1 Санкт-Петербург 1 февраля, 15 августа
2 Новороссийск 10 апреля, 1 декабря
3 Кострома 22 декабря, 15 июля
4 Рязань 10 января, 3 октября
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]