Фундаментальные основы теплоэнергетики
Исследование влияния параметров определяющих реологию на теплообмен при течении неньютоновской жидкости на начальном участке коаксиального канала
Абайдуллин Б.Р.
e-mail: cyberincorp@mail.rucyberincorp@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: радиальная компонента скорости, модель Кутателадзе-Хабахпашевой, реологические параметры, ньютоновская жидкость, критические режимы, бесконечный коаксиальный канал
Аннотация:
В работе приведена математическая модель численного исследования критических режимов теплообмена при течении неньютоновской жидкости на начальном участке коаксиального канала. Приведены результаты численного исследования, представленные в виде зависимостей температуры, осевой и радиальной компонент скорости и вязкости от безразмерных определяющих параметров, отвечающих за реологию жидкости. На границе канала задаются тепловые граничные условия первого рода.
Об одном методе решения задач теплообмена при течении вязко-упругой жидкости в каналах типа «конфузор-диффузор».
Галиуллина Г.Р., Халитова Г.Р., Вачагина Е.К.
e-mail: evachagina@mail.ruevachagina@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: конфузор-диффузор, вязкоупругие среды, теплообмен, тепловой начальный участок, ламинарное течение, численные методы
Аннотация:
В работе предложен метод решения задачи о теплообмене при ламинарном течении вязко-упругой жидкости в каналах типа «конфузор-диффузор». Производится разработка математической модели и методики расчета теплообмена при течении вязкоупругих сред в каналах типа «конфузор-диффузор». В данной работе предложен один из способов реализации эллиптической постановки рассматриваемой задачи теплообмена с вычислением длины теплового начального участка. Для описания реологических свойств жидкости используется модель дифференциального типа, с использованием функции кинематических тензоров Уайта-Метцнера первого и второго порядков.
Моделирование теплообмена при ламинарном течении осесимметричной струи мазута в ограниченном объеме
Здор в.О., Шамсутдинов Э.В.
e-mail: zdor_victoria@mail.ruzdor_victoria@mail.ru , eshamsutd.kazan@mail.rueshamsutd.kazan@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: математическая модель, теплообмен, гидродинамика, численные исследования, граничные условия, допущения, тензор напряжения, вязкость, теплопроводность, цилиндрический резервуар
Аннотация:
В данной работе рассматривается математическая модель гидродинамических и теплообменных процессов при ламинарном течении осесимметричной струи мазута в ограниченном объеме. Решалась задача подогрева мазута марки М-100 в цилиндрическом резервуаре. Теоретическое решение разработанной модели позволит провести численные исследования и получить эпюры распределения компонент вектора скорости, полей температур и вектора вихря. Получение данных эпюр необходимо для проведения анализа происходящих гидродинамических и тепловых процессов при ламинарном течении осесимметричной струи мазута.
Теплоперенос в пленке жидкости в условиях прямоточного восходящего движения газо-жидкостного потока
Михалкина Г.С., Николаев Н.А.
e-mail: mihalkina_gulya@yandex.rumihalkina_gulya@yandex.ru
Исследовательский центр проблем энергетики Каз НЦ РАН
Ключевые слова: коэффициент теплоотдачи, газожидкостный поток, пленка жидкости
Аннотация:
В работе представлены результаты экспериментального исследования теплопереноса в пленке жидкости на системе воздух-вода при изменении скорости воздуха в контактном элементе от 12 до 55 м/с, а удельного расхода воды от 0,3 до 3,5 м3/м?ч. Получены зависимости для коэффициентов теплоотдачи в виде критериальных уравнений, которые хорошо коррелируются с зависимостью частоты крупных волн на поверхности пленки от расходов газа и жидкости. Сопоставление экспериментальных данных коэффициентов теплоотдачи с рассчитанными по теоретическим зависимостям показало их хорошее согласие, что подтверждает предположение о превалирующем влиянии на теплоперенос в пленке крупных волн.
Промышленная теплоэнергетика
Сценарный подход развития систем теплоснабжения населенных пунктов
Даминов А.З.
e-mail: daminov@list.rudaminov@list.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: система теплоснабжения, методика расчета, структурный, технико-экономический анализ, термодинамика, теплообмен, прогнозирование.
Аннотация:
В работе дана общая концепция методики развития систем теплоснабжения с применением научных методов анализа и с использованием технологических решений по энергосбережению. Данный сценарий включает в себя предварительный детальный анализ существующей организации системы теплоснабжения на основе разработанной комплексной методики расчета систем теплоснабжения (структурный анализ, теплогидравлический, термодинамический и технико-экономический расчеты), разработку технологических решений по сбережению энергетических ресурсов и их оценка, апробацию разработанной методики и предложенных технологических решений, проведение сравнительного технико-экономического анализа при использовании традиционных и перспективных источников теплоты, а также прогнозирование развития системы теплоснабжения.
Динамика газожидкостного потока в вихревой камере
Ежов П.В., Дмитриев А.В., Николаев Н.А.
e-mail: dmitriev@list.rudmitriev@list.ru , ezhovP@mail.ruezhovP@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики Каз НЦ РАН
Ключевые слова: тангенциальный завихритель, гидравлическое сопротивление, газожидкостный поток, вихревая камера
Аннотация:
В работе представлены основные динамические характеристики газожидкостного потока в вихревом аппарате, предназначенном для комплексной очистки больших объемов газовых выбросов тепловых электростанций, работающих на твердом топливе. Исследования проводились на системе воздух-вода при расходе воздуха 300-800 м3/ч и расходе воды 0-0,35 м3/ч. Получены зависимости удерживающей способности и гидравлического сопротивления вихревого аппарата от нагрузки по фазам.
Тепловые электрические станции
Термодинамическая эффективность угольной мини-ТЭС с пиролизом и газификацией
Афанасьева О.В., Мингалеева Г.Р.
e-mail: eccolga@mail.rueccolga@mail.ru , mingaleeva-gr@mail.rumingaleeva-gr@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: теплоэнергетические системы, твердое топливо, термодинамика, эксергия.
Аннотация:
В статье представлены результаты анализа термодинамической эффективности основного и вспомогательного оборудования теплотехнологической схемы мини-ТЭС с пиролизом угля и газификацией полукокса. При проведении расчетов вся схемы была разбита на три блока: блок подготовки угля, блок основного оборудования и блок получения активированного угля. В качестве метода термодинамического анализа выбран эксергетический анализ, позволяющий учитывать процессы превращения угля, изменение его химической эксергии при производстве тепловой и электрической энергии. В качестве критерия эффективности выступает эксергетический КПД. На основании полученных данных составлена эксергетическая диаграмма потоков эксергии для данной схемы.
Расчет теплоотдачи дисперсного потока и эффективности завесы в элементах проточной части установок на твердом топливе.
Ковальногов Н.Н., Магазинник Л.М.
432027, г.Ульяновск, ул.Л.Шевцовой, д.54-а, кв.46
Ульяновский государственный технический университет
каф. Теплоэнергетики и теплогазоснабжения
Ключевые слова: энергетические установки, твердое топливо, теплоотдача, дисперсный поток, пограничный слой, конденсат
Аннотация:
Предложены модель дисперсного пограничного слоя и метод расчета теплоотдачи рабочего тела, эффективности низкотемпературной завесы в проточной части энергети¬ческих установок на твердом топливе. Модель и метод адекватно отражают основные особенности обменных процессов в условиях инерционного выпадения конденсированных частиц на поверхность проточной части.
О выборе методов определения удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении
Шарапов В.И., Пазушкин П.Б.
e-mail: sharapov@mail.rusharapov@mail.ru
Ульяновский государственный технический университет
Ключевые слова: электроэнергия, теплопотребление, теплоцентраль
Аннотация:
В статье рассмотрены приближенные методы определения удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении, наиболее используемые в настоящее время в практике расчетов тепловых схем ТЭЦ. Выполнено сравнение методов, показаны особенности их применения.
Способы защиты деаэрированной подпиточной воды от повторного насыщения газами на теплоисточниках
Шарапов В.И., Ямлеева Э.У.
e-mail: sharapov@mail.rusharapov@mail.ru
Ульяновский государственный технический университет
Ключевые слова: деаэрированная вода, долговечность трубопроводов, коррозия, агрессивные газы, подпиточная вода
Аннотация:
Статья посвящена вопросам повышения надежности и долговечности трубопроводов и оборудования систем теплоснабжения и их теплоисточников путем защиты подпиточной деаэрированной воды от вторичного насыщения коррозионно-агрессивными газами.
Энергомашиностроение
Амплитудные коэффициенты в области вершины трещины при мягком и жестком нагружении в условиях ползучести
Бойченко Н.В.
e-mail: tasha1203@mail.rutasha1203@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: ползучесть, двухосное нагружение, члены высоких порядков, область вершины трещины
Аннотация:
Рассчитаны амплитудные коэффициенты трехчленного разложения параметров напряженно-деформированного состояния области вершины трещины при ползучести при мягком (характеризуемом постоянством напряжений) и жестком (характеризуемом постоянством деформаций) нагружении. Проведен сравнительный анализ распределений амплитудных коэффициентов и в зависимости от вида нагружения, расстояния до вершины трещины и времени выдержки под нагрузкой. Кроме того, в работе проанализированы стадии ползучести и переход от маломасштабной к развитой ползучести, характеризуемый параметром время перехода tT. В результате расчетов установлена кинетика амплитудных коэффициентов для двух видов нагружения, трех вариантов номинального двухосного напряженного состояния и нескольких стадий долговечности.
Влияние формы внутренней поверхностной трещины в трубопроводе на распределение напряжений при двухосном нагружении
Шагивалеев Р.Ф.
e-mail: shagivaleevramil@mail.rushagivaleevramil@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: полуэллиптическая трещина, полукруговая трещина, коэффициент двухосности нагружения, фронт трещины, цилиндр, метод конечных элементов, плоская деформация (ПД), плоское напряженное состояние (ПНС).
Аннотация:
В работе определены распределения компонент напряжений применительно к полуэллиптической и полукруговой формам исходной трещины, расположенной на внутренней поверхности цилиндра, нагруженного внутренним давлением и осевой растягивающей или сжимающей силой в физически нелинейной постановке. Установлен характер влияния формы полуэллиптической трещины на НДС в регулярных и переходных областях цилиндра при заданном двухосном нагружении. Представлена кинетика перехода в окружных распределениях компонент напряжений от двухмерного к трехмерному НДС, при прохождении вдоль фронта полуэллиптической трещины.
Экономика, экология, новые технологии и процессы в энергетике
Перспективы использования попутного нефтяного газа в системе энергосбережения нефтяных месторождений
Гафаров К.Ф.
e-mail: GafarovKF@oilpro.ruGafarovKF@oilpro.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: система энергоснабжения, утилизация вторичных ресурсов, энергоэффективность, энергосбережение, нефтяной газ.
Аннотация:
Рассмотрены вопросы современного состояния утилизации попутных нефтяных газов (ПНГ) и тенденция развития малой энергетики на нефтяных месторождениях России и странах СНГ. Ставится задача разработки и реализации технологических схем и оборудования для эффективного решения проблемы коммерческой утилизации данных газов. Предлагаются возможные варианты применения ПНГ в системе энергоснабжения нефтяных месторождений на базе мини-ТЭЦ. Определены зависимости эффективной установки мини-ТЭЦ (компоновка, мощность) от энергетического потенциала ПНГ и энергопотребления нефтяного месторождения (подогрев нефти, технологические нужды, отопление производственных помещений и т.д.).
Химические методы переработки ископаемых углей и углеродосодержащих материалов
Колин С.А.
e-mail: kolinSA@yandex.rukolinSA@yandex.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: внутрицикловая газификация, каталитические процессы, химическая переработка угля, синтез-газ, газогенератор
Аннотация:
Рассмотрены традиционные технологические процессы переработки угля, такие как газификация угля с получением генераторного газа и жидких синтетических топлив, и новые каталитические процессы, при которых превращения угля происходят по механизму опосредованного катализа путем передачи действия катализатора через жидкие и газообразные компоненты реакционной среды. Приведены масштабы и прогнозы по использованию технологий переработки угля в мире, а также результаты сравнительного анализа экологических показателей работы угольных ТЭС при традиционном сжигании угля и с внутрицикловой газификацией.
Полнотекстовые версии статей находятся на www.elibrary.ru