Сложный теплообмен в энергетических установках (23.03.2009)

Автор: Вафин Данил Билалович

Данил Билалович

СЛОЖНЫЙ ТЕПЛООБМЕН

В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ

01.04.14 ( теплофизика и теоретическая теплотехника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Казань 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Нижнекамский химико-технологический

институт Казанского государственного технологического университета»

и ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет»

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор

заслуженный деятель науки РТ Шигапов Айрат Багаутдинович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Седелкин Валентин Михайлович

доктор технических наук, профессор Панфилович Казимир

Брониславович

доктор физико-математических наук,

профессор Якимов Николай Дмитриевич

Ведущая организация (

ГОУ ВПО «Ульяновский государственный технический университет»

Защита состоится 2009 г. в часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.082.02 при ГОУ ВПО

«Казанский государственный энергетический университет»

Ваши отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, 51, КГЭУ. Ученому секретарю Совета Д 212.082.02 Гильфанову К.Х.

Тел. (843) 543-86-24. Факс: (843) 543-86-24; 519-42-62

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО

«Казанский государственный энергетический университет»

С авторефератом можно ознакомиться на сайте КГЭУ: www.kgeu.ru

Автореферат разослан 2009 г.

Ученый секретарь

совета Д 212.082.02,

д.т.н., профессор К. Х. Гильфанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Перенос энергии излучением играет решающую роль в задачах теплообмена в топках, в камерах сгорания двигателей летательных аппаратов и т.п. Анализ процессов переноса тепла конвекцией и излучением в поглощающей, рассеивающей и излучающей среде приводит к системе дифференциальных уравнений в частных производных газовой динамики и интегрально ( дифференциальных уравнений переноса излучения, которые должны решаться совместно. Кроме того, в задачах энергетики, химической технологии, в двигателях летательных аппаратов и во многих других случаях приходится рассматривать многофазные течения.

Анализ работ посвященных исследованию излучения двухфазных сред показывает, что достигнуты значительные успехи в определении основных особенностей влияния параметров среды на уровень лучистых потоков. Однако основные работы выполнены использованием решения уравнения переноса излучения в одномерной постановке при равномерном распределении источников излучения по объему. В соплах и камерах радиации печей имеет место существенная неравномерность параметров течения поперек потока, скоростная и температурная неравновесность частиц конденсированной фазы и газообразных продуктов сгорания и большие градиенты газодинамических и радиационных характеристик среды вдоль оси потока.

Основные элементы конструкций современных высокотемпературных трубчатых печей (пиролиза, конверсии, риформинга и прочих) работают на пределе возможностей материалов. Погрешности в оценке локальных значений тепловых потоков, скорости продуктов сгорания в пристеночном слое, температуры стенки труб и футеровки в лучшем случае значительно удорожает, а в худшем ( существенно снижает срок службы печи. Имеющиеся программные комплексы, базирующиеся на зональных методах решения задач теплообмена, требуют использования большого количества эмпирических данных и не позволяют определить детальные локальные параметры.

Актуальной научной и практической задачей является разработка методов расчета полей локальных характеристик лучисто ( конвективного теплообмена и аэродинамики в топочных камерах, позволяющих повышению точности и детализации распределений прогнозируемых характеристик теплообмена в объеме камеры и на ограждающих ее поверхностях.

Актуальность темы работы подтверждается также тем, что она была включена в координационный план АН СССР по проблеме 1.9 ( «Теплофизика и теплоэнергетика» и часть работы выполнялась по хоз. договору с ВНИИНЕФТЕМАШ (г. Москва).

Объектом исследования являются камеры радиации технологических трубчатых печей нефтехимической промышленности и сопла двигателей летательных аппаратов.


загрузка...