Тренажер, включающий модель, основанную на уравнениях баланса с коэффициентами, полученными из экспериментальных данных

Существенным шагом вперед в сфере построения моделей энергоблоков стало признание того факта, что модели должны напрямую строиться на основе физических законов, которыми определяется функционирование реального объекта. Прежде всего, это законы сохранения энергии (тепла), массы и количества движения. Например, в США применение для построения моделей законов сохранения (баланса) получило название применения «основных принципов».

Законы сохранения математически записываются, как дифференциальные уравнения баланса. Баланс тепла описывается уравнением, в котором производная по времени для температуры, или теплосодержания пропорциональна разности расходов подведенного и отведенного от рабочего тела тепла. Сама температура, или теплосодержание вычисляются интегрированием этой разности (небаланса).

Уравнения баланса тепла записываются для всех рассматриваемых компонентов и рабочих тел, например, для пара, текущего через пакет пароперегревателя, для дымовых газов, отдающих тепло этому пакету, для металла труб пакета, и так далее.

В модели, основанной на системе дифференциальных уравнений баланса, объект уже не является черным ящиком. Поскольку уравнения записываются для взаимосвязанных компонентов объекта, структура уравнений баланса и их взаимосвязи отображают структуру компонентов объекта.

Тренажеры, использующие модели такого типа, называют тренажерами второго поколения (Т2П). Они имеют существенные преимущества перед Т1П, в первую очередь потому, что они гораздо детальнее воспроизводят структуру объекта и физику процессов. Баланс тепла и массы во всех компонентах и в модели в целом в таких моделях сводится в принципе. Исходную информацию с действующего объекта, которой оперирует разработчик Т2П, получить легче, чем для Т1П, для которых требуется гораздо большая точность. По преимуществу речь здесь идет об информации о статических (установившихся) и динамических режимах работы оборудования, которая в ряде случаев может быть получена без специальных испытаний на оборудовании – методом пассивного эксперимента.

Однако этим моделям присущи те же недостатки, что моделям Т1П:

– неопределенность в отношении точности и достоверности воспроизведения неустановившихся режимов, для которых нет опытных данных (для пусков, аварийных ситуаций, и т.п.);

– трудности построения такой модели для объекта, у которого нет работающего прототипа.

Эти недостатки являются следствием того, что при построении таких моделей, как и моделей Т1П, хотя и в меньшей степени, разработчики идут «от процессов к процессам» – от процессов, так или иначе зафиксированных на реальном объекте, к процессам, которые выдает модель. Для разработчиков тренажеров такие модели весьма удобны тем, что при их построении они отвечают не за адекватность модели в отношении любых процессов и режимов объекта, а за адекватность её только в тех режимах, данные по которым были получены от Заказчика. И основная задача – соответствовать представлениям Заказчика. Видимо, это одна из главных причин, почему большинство ведущих разработчиков тренажеров для тепловых электростанций не только в России, но и мире, до сих пор разрабатывают Т2П.

Смотрите также::

Социальная ответственность педагогов
Социальная роль российских педагогов в современную эпоху особая. Она определяется следующими обстоятельствами. Российское общество в течение последних 15—20 лет с переменным успехом осуществляет длительный и сложный процесс изменений своего жизнеустройства, по замыслу изначально ориентированный на ...

Проблемное обучение как общее средство развития технического мышления
В результате более или менее длительного опыта решения техничес-ких задач вырабатывается определенная направленность мышления, выража-ющаяся в техническом осмысливании действительности, в особом стремле-нии выделять в ней технические явления, в способности сосредоточиться на решении технических зад ...

Творчество в педагогической деятельности
Педагогическое творчество. В настоящее время утверждение о том, что педагогическая деятельность является по своей природе творческой, стало общепринятым. Творчество - это деятельность, порождающая нечто новое на основе реорганизации имеющегося опыта и формирования новых комбинаций знаний, умений, п ...