РАЗДЕЛ II 1- 1 Гидроэнергетика Курс «Общая энергетика и гидроэнергетика»
По России в целом По Сибири 10% 55% 1- 2 Возобновляемый энергетический ресурс Простота технологического процесса Высокая надежность оборудования Высокий КПД – 85-90% Мобильное оборудование (пуск 1-2 минуты) Численность персонала в 5-8 раз меньше чем на ТЭС Низкие эксплуатационные затраты в 10 раз меньше чем на ТЭС Высокая стоимость строительства (около 2000 $/ кВт) Длительные сроки строительства (более 10 лет) Зависимость от гидрологических условий Зависимость от других участников водохозяйственной системы Достоинства Недостатки
Основные темы раздела: Основные законы гидравлики Гидроэнергетические ресурсы и схемы их использования Водноэнергетические показатели ГЭС Водноэнергетическое регулирование водохранилищ Участники водохозяйственного комплекса и их интересы Технологическая схема преобразования гидравлической энергии в электрическую Энергетические характеристики гидроагрегатов и ГЭС в целом Гидротехнические сооружения гидроузлов 1- 3 Цель данного раздела - изучение: физико-технических основ преобразования первичной гидроэнергетических ресурсов в электрическую энергию и основных технологических схем. Знакомство с отдельными типовыми конструктивными элементами, характеризующих технологический процесс преобразования и определяющих экономические показатели станции.
Непорожний П.С, Обрезков В.И. Введение в специальность. Гидроэнергетика: Учебное пособие для вузов. М.: Энергоиздат, 1982 Использование водной энергии. Под ред. Д.С.Щавелева. Учебное пособие для вузов. Л.: «Энергия», 1985 Гидроэнергетика: Учебник для вузов/ В.И.Обрезков, Н.К.Малинин, Л.А.Кароль и др. – М.: Энергоиздат, 1981 1- 4
Тема II-1 1- 5 Подготовил: доц. В.Л.Жирнов Курс «Общая энергетика и гидроэнергетика»
План лекции Физико-технические свойства энергоносителя. Показатели и параметры характеризующие энергоноситель. Основные законы гидравлики. Энергетическое уравнение Бернулли для жидкости. Задачи Проанализировать физические параметры, характеризующие жидкость. Показать связи физических параметров, исходя из закона сохранения массы. Показать связи физических параметров жидкости, исходя из закона сохранения энергии. Дать физическую и геометрическую интерпретацию параметров в уравнении Д. Бернулли. Цель лекции Изучение физических законов связывающих параметры жидкости в их динамике и статике. 1 - 6
Жидкость - физическое тело, обладающее свойствами: мало меняет свой объем при изменении давления и температуры; обладает свойством текучести. 1- 7 Физические параметры: Плотность: Объемный вес:
Свойства давления: действует по нормали к выделенной площадке; величина давления не зависит от ориентации площадки 1- 8 F Гидростатическое давление в точке: Сила давления:
1- 9 Объемный расход: Средняя скорость: - площадь ”живого” сечения, расположенного по нормали к потоку u v б) открытый поток Распределение скоростей по сечению u v а) напорный трубопровод - скорость потока в точке (“мгновенная”)
Условия: поток сплошной; жидкость несжимаема; нет дополнительных притоков и оттоков 1- 10 Закон сохранения массы: Основные соотношения: Уравнение для общего случая : Вывод уравнения:
1- 11 Закон изменения кинетической энергии: Работа сил тяжести: Работа сил давления: Работа сил сопротивления: Изменение кинетической энергии: Уравнение Бернулли:
1- 12 Полный напор Определение: Напор - полная удельная энергия единицы веса жидкости Удельная кинетическая энергия Удельная потенциальная энергия давления Удельная потенциальная энергия положения Уравнение Бернулли отражает закон сохранения энергии для движущейся жидкости Плоскость сравнения Н 1 1 2 2
давление во все стороны действует одинаково; давление всегда является сжимающим. 1- 13 Уравнение Бернулли для сечений 1 - 2: Для статического состояния Уравнение гидростатики:
1- 14 стенка Н Р эквивалент Н 1 Н 2 Плотина Силы гидростатического давления действующие на плотину ГЭС
