Оценка воздействия функционирования тепловой электростанции на окружающую среду методами математического моделирования
Ключевые слова:
стратифицированная среда, уравнения Навье-Стокса, эксплуатационная мощность, Экибастузский ГРЭС-2, метод конечных объемов, метод Рунге-Кутта, озеро ШандаксорАннотация
В работе представлена оценка воздействия функционирования тепловой электростанции на окружающую среду методами математического моделирования, которая решается уравнениями Навье - Стокса и температуры для несжимаемой жидкости в стратифицированной среде, основанные на методе расщепления по физическим параметрам, которые аппроксимируются методом контрольного объема. Численный алгоритм для решения уравнений Навье-Стокса и переноса температуры выглядит таким образом: на первом этапе предполагается, что перенос количества движения осуществляется только за счет конвекции и диффузии. Промежуточное поле скорости находится 5-шаговым методом Рунге - Кутта. На втором этапе, по найденному промежуточному полю скорости, находится поле давления. Уравнение Пуассона для поля давления решается методом Якоби. На третьем этапе предполагается, что перенос осуществляется только за счет градиента давления. На четвертом шаге численно решается уравнения переноса температуры также как уравнения движения 5-шаговым методом Рунге-Кутта. Алгоритм задачи распараллелен на высокопроизводительной системе. Полученные численные результаты трехмерного стратифицированного турбулентного течения позволяет выявить качественно и приближенно количественно основные закономерности гидротермических процессов происходящих в водоемах-охладителях.
