<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">ipolytech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">iPolytech Journal</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>iPolytech Journal</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2782-4004</issn><issn pub-type="epub">2782-6341</issn><publisher><publisher-name>Irkutsk National Research Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21285/1814-3520-2019-5-934-949</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">ipolytech-327</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭНЕРГЕТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>POWER ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Математическое моделирование конденсации рабочего тела в системе отдачи тепла холодному источнику энергоустановки малой мощности</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mathematical modeling of working fluid condensation in the system of heat transfer to low-capacity power plant cold source</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кишалов</surname><given-names>А. Е.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kishalov</surname><given-names>A. E.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">kishalov@ufanet.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Зиннатуллин</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zinnatullin</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">zinnatullin.almir@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Уфимский государственный авиационный технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Ufa State Aviation Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>15</day><month>09</month><year>2020</year></pub-date><volume>23</volume><issue>5</issue><fpage>934</fpage><lpage>949</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Кишалов А.Е., Зиннатуллин А.А., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Кишалов А.Е., Зиннатуллин А.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kishalov A.E., Zinnatullin A.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/327">https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/327</self-uri><abstract><p>Цель - предложить способ понижения температуры и конденсации рабочего тела, циркулирующего в энергоустановке, в связи с тем, что для Российской Федерации характерна неравномерная обеспеченность электричеством и тепловой энергией (проблема дефицита энергии наиболее остро стоит в регионах Дальнего Востока и Крайнего Севера). Существующее на сегодняшний день централизованное обеспечение энергией имеет такие актуальные недостатки как большой уровень потерь при доставке и трансформации, а также возможность обесточивания большого количества потребителей при аварии на центральной электростанции. В связи с этим все большую актуальность приобретает идея децентрализованной выработки энергии, которая лишена указанных недочетов благодаря автономности и близкому месторасположению относительно мест потребления. Одним из методов децентрализованной выработки тепло- и электроэнергии является применение энергоустановок малой мощности, основанных на цикле Ренкина, с органическим рабочим телом. Их конструкция состоит из котла для нагревания рабочего тела, турбины для привода электрогенератора, конденсатора и насоса. Для конденсации теплоносителя процесс органического цикла Ренкина должен быть обеспечен отводом тепла в окружающую среду. В данной работе рассмотрен способ понижения температуры и конденсации рабочего тела, циркулирующего в энергоустановке (при помощи горизонтального трубопровода, помещенного в грунт на некоторую глубину). Предполагается, что имеющийся температурный потенциал грунта обеспечивает полную конденсацию рабочего тела без излишнего переохлаждения. Исследование интенсивности охлаждения и конденсации рабочего тела в трубопроводе проведено с применением гомогенной и кольцевой модели течения. Определение полей температур и степени сухости пара произведено посредством двух подходов: в программном комплексе конечно-элементного моделирования ANSYS CFX и методом конечных разностей (инженерные методики расчета). Также в работе приведен анализ результатов, полученных в ходе решения задачи средствами конечно-элементного анализа и инженерного расчета методом конечных разностей.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The purpose of the paper is to offer a method for reducing the temperature and condensation of the working fluid circulating in the power plant due to the fact that the Russian Federation is characterized by uneven provision of electricity and heat (the problem of energy shortage is most acute in the Far East and the Far North regions). The major shortcomings of the current centralized energy supply are great losses during energy delivery and transformation, as well as the possibility of de-energizing a large number of consumers in case of an accident at the сentral power plant. In this regard, the idea of decentralized energy production free from the named shortcomings due to its autonomy and proximity to the places of consumption is becoming increasingly relevant. One of the methods of decentralized generation of heat and electricity is the use of Rankine cycle-based low-capacity power plants with an organic working fluid. Their design includes a boiler heating the working fluid, a turbine driving the electric generator, condenser and a pump. To condense the coolant the organic Rankine cycle must be provided with heat dissipation to the environment. This paper deals with the method of lowering the temperature and condensation of the working fluid circulating in the power plant (by means of a horizontal pipeline plunged to a certain depth in the ground). It is assumed that available temperature potential of the soil provides complete condensation of the working fluid without excessive overcooling. The study of intensity of working fluid cooling and condensation in the pipeline is carried out using a homogeneous and ring flow model. The temperature fields and steam dryness degree are determined by two approaches: in the software package of finite element modeling ANSYS CFX and by the finite difference method (engineering calculation methods). The paper also presents the analysis of the results obtained in the course of solving the problem by means of the finite element analysis and engineering calculation by the finite difference method.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>децентрализованная выработка энергии</kwd><kwd>математическое моделирование теплофизических процессов</kwd><kwd>двухкомпонентные течения</kwd><kwd>конденсация</kwd><kwd>гомогенная модель течения</kwd><kwd>кольцевая модель течения</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>decentralized energy generation</kwd><kwd>mathematical modeling of thermal processes</kwd><kwd>two-component flows</kwd><kwd>condensation</kwd><kwd>homogeneous flow model</kwd><kwd>ring flow model</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
