Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск

Численное исследование сложного теплообмена в продуваемых непроходных каналах теплотрасс

https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-1-61-76

Аннотация

Для решения задачи повышения эффективности эксплуатации тепловых сетей, размещенных в непроходных каналах, ранее авторами предлагалось схемно-структурное решение регенеративно-утилизационного теплоиспользования. Представлена принудительная вентиляция канала наружным воздухом с последующим охлаждением воздуха и утилизацией отводимой теплоты. Определяющим для реализации данной технологии повышения эффективности эксплуатации рассматриваемых теплопроводов является исследование процессов теплообмена между потоком воздуха и трубопроводами сетевой воды, с одной стороны, и между потоком воздуха и стенками канала, с другой. Конвективный теплообмен с перечисленными составляющими конструкции канала достаточно сложно привести к той или иной канонической форме, позволяющей использовать имеющиеся расчетные зависимости. Несоизмеримо сложнее найти решение при совместном рассмотрении протекающих процессов вынужденной конвекции. Теплообмен протекает в канале сложной формы, определяемой по длине канала наличием опор, компенсаторов и поворотов. В поперечном сечении размеры конструкции и стеснение потока воздуха определяются типоразмерным рядом диаметров трубопроводов сетевой воды. В этих условиях использование какой-либо реальной экспериментальной установки связано с неприемлемой идеализацией и соответствующей погрешностью, непригодной для практического применения. Натурные испытания могут рассматриваться только для проверки адекватности экспериментальных результатов. Выходом из этой ситуации может стать обращение к виртуальной экспериментальной установке, создаваемой на базе стандартного программного комплекса (в данном случае используется ANSYS). Рассмотрены подходы к созданию виртуальной экспериментальной установки для исследования теплообмена и аэродинамики в продуваемых непроходных каналах теплотрасс и методики проведения эксперимента с применением теории его планирования.

Об авторах

В. А. Седнин
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Адрес для переписки: Седнин Владимир Александрович – Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 65/2, 220013, г. Минск.  Тел.: +375 17 293-92-16    pte@bntu.by



Т. В. Бубырь
Белорусский национальный технический университет
Беларусь


Список литературы

1. Седнин, В. А. Системы регенеративно-утилизационного теплоиспользования для теплотрасс в непроходных каналах / В. А. Седнин, Т. В. Бубырь // Энергия и менеджмент. 2017. Т. 97, № 4. С. 2–6.

2. Марченко, А. В. Разработка технологий использования котлоагрегатов ТЭЦ и их дутьевых вентиляторов для транспорта и утилизации вентиляционных выбросов промышленных предприятий и автомагистралей / А. В. Марченко. Ульяновск, 2008. 175 с.

3. Титков, Д. Г. Разработка методики расчета теплового режима подземного коллектора для инженерных коммуникаций / Д. Г. Титков. М., 2017. 162 с.

4. Основы работы в ANSYS 17 / Н. Н. Федорова [и др.]. М.: ДМК Пресс, 2017. 210 с.

5. Тихонов, А. Н. Уравнения математической физики / А. Н. Тихонов, А. А. Самарский. 5-е изд. М.: Наука, 1977. 735 с.

6. Самарский, А. А. Разностные методы решения задач газовой динамики / А. А. Самарский, Ю. П. Попов. М.: Наука, 1992. 424 с.

7. Белоцерковский, О. М. Численное моделирование в механике сплошных сред / О. М. Белоцерковский. М.: Наука, 1984. 520 с.

8. Зенкевич, О. С. Метод конечных элементов в технике / О. С. Зенкевич; пер. с англ. М.: Мир, 1975. 543 с.

9. Тепловые сети. Строительные нормы проектирования: ТКП 45-4.02-182–2009 (02250). Минск: Минстройархитектуры, 2010. 53 с.

10. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Правила расчета: ТКП 45-4.02-129–2009 (02250). Минск: Минстройархитектуры, 2010. 52 с.

11. Чудновский, А. Ф. Теплофизика почв / А. Ф. Чудновский. М.: Наука, 1976. 353 с.

12. Об утверждении Методики по определению потерь тепловой энергии в сетях теплоснабжения с учетом их износа, срока и условий эксплуатации [Электронный ресурс]: постановление Комитета по энергоэффективности при Совете Министров Респ. Беларусь, 29 сент. 2006 г., № 2 // Электронная информационная система «Энергодокумент». Режим доступа: https://energodoc.by/file/fulltext-view/4690.pdf. Дата доступа: 08.05.2017.

13. Долгов, Ю. А. Методы обработки результатов пассивного эксперимента / Ю. А. Долгов, Т. В. Шестакова. Кишинев: Кишиневский политехнический институт имени С. Лазо, 1989. 32 с.

14. Шестаков, В. Н. Планирование эксперимента в оптимизационных задачах технической мелиорации грунтов / В. Н. Шестаков. Омск: Изд-во «СибАДИ», 2007. 95 с.

15. Тихомиров, В. Б. Планирование и анализ эксперимента (при проведении исследований в легкой и текстильной промышленности) / В. Б. Тихомиров. М.: Легкая индустрия, 1974. 262 с.

16. Зедгинидзе, И. Т. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем / И. Т. Зедгинидзе. М.: Наука, 1976. 390 с.

17. Новик, Ф. С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. Раздел 2 / Ф. С. Новик. М.: МИСИ, 1970. 79 с.

18. Управление аэродинамической тенью над брызгальными бассейнами АЭС. Гидродинамическое моделирование / В. Г. Бекетов [и др.] // Глобальная ядерная безопасность. 2014. Т. 12, № 3. С. 78–84.

19. Смыслов, В. П. Гидравлика и аэродинамика / В. В. Смыслов. Киев: Вища шк., 1979. 336 с.

20. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиноминальных моделей / В. З. Бродский и [др.]. М.: Металлургия, 1982. 752 с.

21. Тарасик, В. П. Математическое моделирование технических систем / В. П. Тарасик. Минск: Новое знание, 2013. 584 с.

22. Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей / В. И. Манюк [и др.]. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1982. 215 с.

23. Идельчик, И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И. Е. Идельчик ; под ред. М. О. Штейнберга. 3-е изд., перераб. и доп. М. : Машиностроение, 1992. 672 с.


Рецензия

Для цитирования:


Седнин В.А., Бубырь Т.В. Численное исследование сложного теплообмена в продуваемых непроходных каналах теплотрасс. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2019;62(1):61-76. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-1-61-76

For citation:


Sednin V.A., Bubyr T.V. Numerical Study of Complex Heat Transfer in Blown Impassable Channels of Heating Mains. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2019;62(1):61-76. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-1-61-76

Просмотров: 652


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)