Фундаментальные основы теплоэнергетики
Прогрессивное нарастание температуры при ламинарном течении нелинейно-вязких жидкостей в круглой трубе при нестационарных граничных условиях
Ананьев Д.В.
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
e-mail: Dima211083@yandex.ruDima211083@yandex.ru
Ключевые слова: Нелинейно-вязкие жидкости, ламинарное течение, нестационарность, диссипация, химический источник теплоты, периодически изменяющаяся температура
Аннотация:
В работе рассматривается гидродинамика и теплообмен при ламинарном течении нелинейно-вязких жидкостей в круглой трубе, с учетом периодически изменяющейся температуры на стенке трубы. Производится определение критических режимов теплообмена при ламинарном течении нелинейно-вязких жидкостей в круглой трубе. Исследуется влияние внешнего теплового воздействия и интенсивности внутренних источников тепловыделения на гидродинамику, теплообмен и возникновение критических тепловых режимов. В потоке присутствуют диссипативный и химический источники тепловыделения. В качестве реологической модели использовалась реологическая модель Кутателадзе-Хабахпашевой для структурно-вязкой несжимаемой жидкости. .
Исследование влияния основных определяющих параметров на критический теплообмен при течении неньютоновской жидкости на начальном участке коаксиального канала
ШАМСУТДИНОВ Э.В., КАМАЛОВ Р.Ф.
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
e-mail: cyberincorp@mail.rucyberincorp@mail.ru
Ключевые слова: конвективный массоперенос, интенсивность касательных напряжений сдвига, химический источник тепла, неньютоновская жидкость, посткритические режимы, аррениусовский вид.
Аннотация:
В работе приведена математическая модель и алгоритм численного исследования критических режимов теплообмена при течении неньютоновской жидкости на начальном участке коаксиального канала. Приведены результаты численного исследования, представленные в виде зависимостей температуры, осевой компоненты скорости и вязкости от безразмерных определяющих параметров. На границе канала задаются тепловые граничные условия первого рода.
Экспериментальное исследование теплоотдачи в сложных турбулентных течениях
Давлетшин И.А.
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
e-mail: davletshin@mail.rudavletshin@mail.ru
Ключевые слова: тепловой поток, коэффициент теплоотдачи, температурное поле, обратная задача теплопроводности.
Аннотация:
В работе представлена методика измерения теплового потока на стенке канала в сложных течениях. Для определения теплоотдачи предлагается использовать данные по динамике изменения температурного поля стенки канала в процессе теплообмена. Нахождение распределения теплового потока строится на основе решения обратной задачи теплопроводности или уравнения теплового баланса материала стенки. Выполнена программная реализация решения задачи на ЭВМ. Проведено численное тестирование предлагаемой методики. Получены экспериментальные данные по теплоотдаче в круглой трубе и в отрывном течении. Проверено соответствие этих данных известным эмпирическим соотношениям и данным других авторов.
Промышленная теплоэнергетика
Разработка алгоритма расчета и проведение системного анализа теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона
Ермолаев Д.В.
Исследовательский центр проблем энергетики Каз НЦ РАН КазНЦ РАН
e-mail: denlion@list.rudenlion@list.ru
Ключевые слова: Алгоритм, эффективность, коэффициент системного использования, вторичные энергетические ресурсы.
Аннотация:
В работе представлен подробный разработанный алгоритм расчета теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в производстве фенола и ацетона, дано описание каждого блока алгоритма, показаны зависимости для определения тепловой и термодинамической эффективности аппаратов различного типа и назначения, с учетом химической составляющей эксергии. Показаны результаты на примере коэффициента полезного действия и коэффициента системного использования, выявлены потоки вторичных энергетических ресурсов и проведены результаты технико-экономического анализа.
Анализ структуры связей теплотехнологических схем стадий окисления и перегонки окиси этилена
Мухаметшина Э.И., Шамсутдинов Э.В.
Исследовательский центр проблем энергетики Казанского научного центра РАН
e-mail: emmi-84@mail.ruemmi-84@mail.ru , eshamsutd.kazan@mail.rueshamsutd.kazan@mail.ru
Ключевые слова: структура связей, теплотехнологическая схема, окись этилена, перегонка, математическое моделирование, информационная блок-схема, вторичные энергоресурсы, энергосбережение, тепловой анализ, термодинамический анализ.
Аннотация:
В работе представлены результаты анализа структуры связей теплотехнологических схем стадий окисления и перегонки окиси этилена в производстве окиси этилена завода «Органические продукты» ОАО «Казаньоргсинтез». Данный анализ основан на методах математического моделирования, позволяющий представить сложноструктурированную технологическую схему производства в виде информационной блок-схемы (ИБС). Для определения оптимальной последовательности расчетов элементов, ИБС представляется в виде балансовой теплотехнологической системы, которая позволяет разбить схему на блоки, вывить источники вторичных энергеоресурсов и определить последовательность расчета аппаратов для проведения теплового и термодинамического анализа.
Тепловые электрические станции
Влияние шероховатости подстилающей поверхности в задаче выбора высоты дымовой трубы.
Федосов А.А.
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
e-mail: fedosov-kazan@mail.rufedosov-kazan@mail.ru
Ключевые слова: Теплоэнергетика, моделирование, дымовая труба, выбросы оксидов азота, приземная концентрация, скорость ветра
Аннотация:
В работе рассматривается задача выбора высоты проектируемой дымовой трубы с учетом шероховатости подстилающей поверхности. Приведены результаты расчетов в виде зависимостей максимальной приземной концентрации выбросов оксидов азота от скорости ветра для высоты трубы равной 180, 300, 330, 360 м при шероховатости м и = 0,1 м. Анализ результатов показала, что в случае малой шероховатости подстилающей поверхности (0,1 м и менее) высоту проектируемой дымовой трубы, обеспечивающую те же значения предельно допустимой приземной концентрации выбросов, можно уменьшить примерно на 10%, что соответственно уменьшит стоимость трубы приблизительно на 8%.
Экономика, экология, новые технологии и процессы в энергетике
Современные тенденции развития топливно-энергетического сектора АПК в России
Нигматуллин Р.М., Шамсутдинов Э.В., Назмеев Ю.Г.
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
e-mail: EShamsutd.kazan.@mail.ruEShamsutd.kazan.@mail.ru
Ключевые слова: агропромышленный комплекс, возобновляемый источник энергии, энергоресурсосбережение, эффективность, энергоемкость, энергопотребление, технология.
Аннотация:
Работа представляет собой обзор основных тенденций развития топливно-энергетического комплекса России. Проанализировано сельскохозяйственное производство: объемы, производительность, продуктивность, энергоемкость, энергообеспеченность. Представлены сведения об эффективности использования в сельском хозяйстве энергоресурсов, которые подтверждают необходимость проведения энергосберегающих мероприятий и увеличения удельного веса возобновляемых источников энергии в существующей структуре потребления энергии. Приведены новейшие энергосберегающие технологии для агропромышленного комплекса. Рассмотрены основные мероприятия по снижению энергозатрат и повышению экономической эффективности сельскохозяйственного производства.
Состояние и тенденции развития систем энергоснабжения на базе традиционных и возобновляемых источников энергии.
Петрова С.В., Караева Ю.В., Даминов А.З.
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
e-mail: julieenergy@list.rujulieenergy@list.ru , daminov@list.rudaminov@list.ru
Ключевые слова: энергоснабжение, источник энергии, топливно-энергетический комплекс, прогнозирование, динамика, альтернативная энергетика, энергопотребление.
Аннотация:
В данной статье приводится обзор литературы, посвященной состоянию энергоснабжения России, возможным вариантам модернизации топливно-энергетического комплекса, перспективам использования возобновляемых источников энергии. В работе представлена предполагаемая динамика объемов добычи энергоресурсов в зависимости от темпов экономического развития, изменений в производственной структуре, роста численности городского и сельского населения и его благосостояния. Даны прогнозные значения темпов прироста цен и темпов прироста потребления энергоносителей, полученные в результате анализа статистических данных, по базовым вариантам социально-экономического развития – умеренному и оптимистическому.
Исследование течения в трансзвуковой части сопла излучателя акустических колебаний
Самбурова Л.И., Секачев Л.Н., Пищанецкий В.В.
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
e-mail: kravtsov@mail.knc.rukravtsov@mail.knc.ru
Ключевые слова: Излучатель колебаний, плоское сопло, число Рейнольдса, коэффициент расхода, структура потокаВ работе представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований распространения акустических колебаний в трансзвуковой части сопла излучателя.
Аннотация:
Установлено, что в критическом сечении сопла в диапазоне чисел Рейнольдса Re=(0.7-2.1)?104 наблюдается увеличение коэффициента расхода сопла с увеличением числа Re. На основе анализа теоретических данных установлено, что уменьшение коэффициента расхода обусловлено неоднородностью структуры невязкой части потока и мало зависит от длины технологической полки и от величины радиуса скругления передней кромки в диапазоне допуска на изготовление этих размерных параметров. Получено удовлетворительное совпадение теоретических и экспериментальных значений коэффициента расхода плоского сопла излучателя.
Вынужденные колебания столба жидкости в вертикальной скважине
Загидуллина А.Р., Буторин Э.А.
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
e-mail: butorin06@mail.rubutorin06@mail.ru
Ключевые слова: излучатель, колебание, скважина, амплитуда, частота, продуктивный пласт.
Аннотация:
Современное состояние в области новых методов воздействия на призабойную зону и продуктивный пласт характеризуется новым качеством располагаемых запасов нефти (прежде всего, превалирующая доля трудноизвлекаемых). И если раньше ставились задачи более эффективного освоения месторождений на ранних этапах, то теперь возникла необходимость повышения эффективности их разработки на поздних стадиях. Значительный прирост углевородного сырья в этих условиях может быть достигнут за счет внедрения энергосберегающих технологий и устройств комбинированного воздействия (включая волновое) на залежи запасов нефти при вытеснении ее несжимаемой жидкостью. Применительно к технологии комбинированного воздействия выполнено исследование распределения давления по высоте столба жидкости при вынужденных колебаниях, генерируемых излучателем на забое вертикальной скважины.
Новый метод контактной диагностики высокочастотной низкотемпературной плазмы
Гайнуллин Р.Н., Кирпичников А.П.
кафедра Автоматизации и информационных технологий
Казанский государственный технологический университет
e-mail: kirpichnikov@kstu.rukirpichnikov@kstu.ru ; gainullin@kstu.rugainullin@kstu.ru
Ключевые слова: низкотемпературная плазма, магнитные поля, диагностика
Аннотация:
Разработан новый контактный метод диагностики низкотемпературной плазмы высокочастотного индукционного разряда, позволяющий восстановить основные электромагнитные, электрофизические и тепловые параметры ВЧИ разряда конечной длины по измеренным значениям амплитуды продольной компоненты магнитного поля в разряде.
Полнотекстовые версии статей находятся на www.elibrary.ru