Фундаментальные основы теплоэнергетики
Исследование теплообмена в гомофазном полимеризационном реакторе при тепловых граничных условиях третьего рода
Кадыйров А.И.
e-mail: aidarik@rambler.ruaidarik@rambler.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: тепломассообмен, гомофазный полимерзиационный реактор, реокинетика, диссипация
Аннотация:
В работе представлена разработанная математическая модель стационарного тепломассообмена в гомофазном полимеризационном реакторе типа «круглая труба» для тепловых граничных условий третьего рода. Проведены численные расчеты. Построены зависимости температурных, гидродинамических, реологических и реокинетических характеристик среды от управляющих параметров. При некотором сочетании управляющих параметров в потоке полимеризующейся среды наблюдаются большие градиенты температуры, возникает критический режим тепломассопереноса. Проведена оценка влияния диссипативного и химического источников тепловыделения на характер стационарного режима полимеризации в реакторе. Установлено влияния теплообмена с окружающей среды на тепломассоперенос в потоке полимеризующейся среды.
Влияние геометрии бесконечного коаксиального канала и реологических характеристик жидкости на критические значения температуры, скорости и вязкости
Абайдуллин Б.Р.
e-mail: cyberincorp@mail.rucyberincorp@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: химический источник тепла, неньютоновская жидкость, низкотемпературные ветви, послойный метод решения, дилатантная жидкость, преобладающий диссипативный источник.
Аннотация:
В работе приведена математическая модель и алгоритм численного исследования предкритических режимов теплообмена при течении неньютоновской жидкости в коаксиальном канале. Приведены результаты численного исследования, представленные в виде зависимостей температуры, осевой компоненты скорости и вязкости от определяющих параметров, отвечающих за геометрию канала, энергию активации вязкого течения и реологические характеристики жидкости. На границе канала задаются тепловые граничные условия первого рода.
Критические режимы нестационарного процесса тепло — и массопереноса в химическом реакторе непрерывного действия при линейном нагреве стенки
Ананьев Д.В.
e-mail: Dima211083@yandex.ruDima211083@yandex.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: Нестационарный тепломассообмен, полимеризация, реактор, критический режим, прогрессивное нарастание температуры, линейный нагреве стенки, численные методы, ламинарное течение
Аннотация:
В работе представлена математическая модель нестационарного тепломассообмена в гомофазном полимеризационном трубчатом реакторе непрерывного действия. Исследуются критические режимы нестационарного тепло — и массопереноса в данном реакторе. В результате численного исследования получены поля температур и определены условия возникновения критических режимов полимеризации в гомофазном химическом реакторе непрерывного действия при линейном нагреве стенки. Для решения задачи используются итерационные численные методы и метод разностных схем. Исследуется влияние скорости линейного изменения температуры стенки реактора на возникновение прогрессивного нарастания температуры.
Исследование теплофизических свойств биоактивных препаратов
Садыков Р.А., Иванова Р.В., Антропов Д.Н.
e-mail: Sadykov_R_A@mail.ruSadykov_R_A@mail.ru
Казанский архитектурно-строительный университет
Казань, ул.Зеленая,1
Ключевые слова: коэффициенты теплопроводности, теплоемкость, биоактивные препараты
Аннотация:
Экспериментально исследованы теплофизические свойства ксеро- и термонеустойчивых 12 незаменимых высокоочищенных ?-форм аминокислот и 9 разновидностей ферментных препаратов в зависимости от изменения температуры и влажности продуктов биосинтеза. Получены аналитические зависимости коэффициентов теплопроводности, температуропроводности и теплоемкости от температуры биопродуктов. Результаты исследований использованы для выбора оптимальных технологических режимов процессов выделения, концентрирования и сушки биологически активных препаратов.
Промышленная теплоэнергетика
Эффективность систем лучистого отопления в промышленности и энергетике
Николаев Н.А., Зиганшин Б.М.
e-mail: andr_nik_nik@rambler.ruandr_nik_nik@rambler.ru
*Казанский государственный технологический университет
**Казанский государственный архитектурно-строительный университет
Ключевые слова: Теплоэнергетика, моделирование, лучистое отопление, радиационные трубы, излучатели
Аннотация:
Для определения способов модернизации конструкции излучателей и усовершенствования методов теплотехнического расчета обогрева производственных помещений с целью повышения энергоэффективности газовой системы лучистого отопления были выполнены численные исследования лучисто-конвективного теплообмена в замкнутом объеме. Исследования проводились на плоской модели. Определялись доли лучистой и конвективной теплоотдачи для улучшения конструкции излучателей, а также находились распределения температуры на ограждениях и в объеме исследуемой области для совершенствования метода расчета лучистого отопления.
Анализ структуры внутренних и внешних связей теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения в совместном производстве фенола и ацетона
Ермолаев Д.В.
e-mail: denlion@list.rudenlion@list.ru
Исследовательский центр проблем энергетики Каз НЦ РАН КазНЦ РАН
Ключевые слова: Системный анализ, информационная блок-схема, матрица, условно-разрываемые потоки, контур.
Аннотация:
В работе представлены результаты анализа структуры связей теплотехнологической схемы стадии кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола в совместном производстве фенола и ацетона завода «Этилен» ОАО «Казаньоргсинтез». Показан укрупненный алгоритм проведения системного анализа теплотехнологических схем нефтехимических производств подобного типа. Приведена номенклатура установленного оборудования, описаны потоки, протекающие через схему, показана последовательность расчета аппаратов, выявлены взаимосвязи между элементами схемы.
Оценка термодинамической эффективности участка выделения этан-этиленовой фракции стадии газоразделения производства этилена
Иванова С.И.,Шамсутдинов Э.В.
e-mail: workscience@yandex.ruworkscience@yandex.ru , eshamsutd.kazan@mail.rueshamsutd.kazan@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
ул. Лобачевского, д. 2/31, Казань, РФ, 420111, тел./факс (843) 276-79-53,
Ключевые слова: энергосбережение, структурный анализ, теплота, эксергия.
Аннотация:
В работе представлена методика оценки термодинамической эффективности теплотехнологической схемы стадии газоразделения производства этилена на основе эксергетического метода. Критерием оценки термодинамической эффективности служит эксергетический КПД. В ходе проведения оценки составлена балансовая теплотехнологическая схема, состоящая из десяти расчетных блоков. Исследование проводилось на примере участка выделения этан-этиленовой фракции. Составлены тепловые и эксергетические балансы, определены потери эксергии для каждого аппарата и участка в целом, составлена диаграмма Сэнки, найдены значения эксергетических КПД аппаратов и исследуемого участка производства этилена.
Тепловые электрические станции
Исследование процессов теплопереноса в резервуарных парках мазутных хозяйств ТЭС
Камалов Р.Ф., Шамсутдинов Э.В.
e-mail: rustemran@mail.rurustemran@mail.ru , eshamsutd.kazan@mail.rueshamsutd.kazan@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: Математическая модель, ламинарное течение, мазутное хозяйство, численные исследования, резервуар.
Аннотация:
Приведена математическая модель теплопереноса при ламинарном течении плоской затопленной свободной струи мазута, которая позволяет учитывать затраты энергии и времени подогрева в резервуарах хранения мазутных хозяйств ТЭС. При постановке задачи введен ряд допущений и дана исходная система уравнений переноса энергии, движения и неразрывности. Представлены результаты численных исследований происходящих процессов теплопереноса при нагреве больших объемов мазута в резервуарах хранения ТЭС при различных граничных условиях на днище резервуара.
Численные исследования циркуляционного совмещения подогрева мазута в двух резервуарах при помощи двух параллельно соединенных подогревателей
Мухаметзакиров А.М.
e-mail: amm@gmail.comamm@gmail.com
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: Теплоэнергетика, процессы тепломассообмена, моделирование, циркуляционный подогрев, резервуары, подогреватели
Аннотация:
В работе представлена математическая модель циркуляционного совмещенного подогрева мазута в двух резервуарах при помощи двух параллельно соединенных подогревателей. Численные исследования проведены для случая подогрева мазута в резервуарах объемами 5000 и 10000 куб.м при помощи подогревателей ПМ-10-120 и ПМ-10-60. Рассмотрены случаи как наличия, так и отсутствия потоков мазута с выхода подогревателя на его вход для зимнего и летнего периодов хранения. Исследования показали, что использование рециркуляции мазута в подогревателях позволяет повысить температуру мазута поступающего в горелки котлов. При этом, из-за наличия рециркуляции подогрев мазута в резервуарах происходит несколько медленнее. Проведено сравнение полученных зависимостей для летнего и зимнего периодов хранения. Анализ показал, что для обоих периодов хранения процесс разогрева практически не отличается, вследствие незначительных потерь теплоты в окружающую среду.
Расчет начального подъема выбросов теплоэнергетических предприятий при неустойчивой и нейтральной стратификации атмосферы
Федосов А.А.
e-mail: fedosov-kazan@mail.rufedosov-kazan@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: Теплоэнергетика, моделирование, дымовой факел, выбросы, подстилающая поверхность, динамический и тепловой подъем, скорость ветра, пограничный слой атмосферы
Аннотация:
Представлена разработанная модель подъема дымового факела в ПСА, учитывающая изменение скорости ветра с высотой, а также совместность динамического и теплового подъема. Проведено сравнение с известными формулами Бриггса и Конкейва показавший удовлетворительное совпадение зависимостей высоты начального теплового подъема от теплового параметра. В ходе исследований выявлено, что изменения скорости ветра с высотой в пограничном слое атмосферы приводит к уменьшению высоты начального подъема с ростом высоты источника выбросов. Влияние отмеченного эффекта может достигать 20-30%. Высота начального подъема максимальна для источника выбросов на уровне поверхности. Анализ аналитических формул и результатов численных расчетов показал, что значение шероховатости подстилающей поверхности сильно влияет на начальный подъем выбросов в пограничном слое атмосферы.
Определение оптимальных условий применения комплексонов для химических очисток теплоэнергетического оборудования ТЭС
Чичирова Н.Д., Абасев Ю.В.
e-mail: pinpin3@mail.rupinpin3@mail.ru
Казанский государственный энергетический университет
Ключевые слова: комплексоны, химические очистки, теплоемкость
Аннотация:
Комплексообразующие реагенты, ввиду их отличных от минеральных кислот химических свойств, применяются для химических очисток теплообменных поверхностей теплоэнергетического оборудования от железооксидных и медистых отложений при различных условиях. Это можно объяснить образованием комплексов с ионами металлов, присутствующих в отложениях. В работе рассматривается влияние значений рН и температуры на металлоемкость аминокарбоновых и фосфорсодержащих комплексонов.
Экономика, экология, новые технологии и процессы в энергетике
Состояние ветроэнергетики в Российской Федерации и тенденции ее развития
Нигматуллин Р.М., Шамсутдинов Э.В., Назмеев Ю.Г.
e-mail: EShamsutd.kazan.@mail.ruEShamsutd.kazan.@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
Ключевые слова: ветроэнергетика, ветроэнергетическая установка, установленная мощность, скорость ветра, турбина, возобновляемый источник энергии.
Аннотация:
В работе представлено аналитическое исследование состояния ветроэнергетики в России. Представлена история развития данного направления альтернативной энергетики. Определено число потенциальных энергопотребителей для децентрализованной и централизованной зон, исходя из которого, дана оценка российского рынка ветроэнергетических установок. В статье представлены основные технические характеристики ветроэнергетических установок для регионов с умеренными скоростями ветра. В качестве региона с незначительными ветровыми характеристиками рассмотрена Республика Татарстан. Для данного региона даны рекомендации по конструкции ветроэнергетических установок.
Полнотекстовые версии статей находятся на www.elibrary.ru