ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ
МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНОЙ ГОМОФАЗНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ В ИНТЕНСИФИЦИРОВАННОМ ТРУБЧАТОМ РЕАКТОРЕ С ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ДИСКРЕТНОЙ ШЕРОХОВАТОСТЬЮ НА ЕГО СТЕНКЕ
Д.В. Ананьев, Е.К. Вачагина, Э.В. Шамсутдинов
e-mail: Dima211083@yandex.ruDima211083@yandex.ru , evachagina@mail.ruevachagina@mail.ru , eshamsutd.kazan@mail.rueshamsutd.kazan@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики
Учреждение Российской академии наук Казанского научного центра РАН
г.Казань, РФ, 420111, ул. Лобачевского, д. 2/31, тел./факс (843) 273-92-31
Ключевые слова: полимеризация, тепломассообмен, интенсификация, дискретная шероховатость, неньютоновская жидкость, ламинарное течение, нестационарность
Аннотация:
В работе представлена обобщенная математическая модель нестационарного тепломассопереноса в интенсифицированном трубчатом гомофазном полимеризационном реакторе непрерывного действия, которая отражает взаимное влияние гидродинамических и тепломассообменных параметров, вынужденной конвекции, экзотермичности реакции, диссипативного выделения теплоты, условий деформирования среды, макрокинетики и других факторов. Модель учитывает изменение гидродинамических, теплофизических параметров процесса полимеризации, как по длине реактора, так и относительно изменения во времени, с учетом переменной вязкости в ходе всего технологического процесса. Нестационарность процессов тепломассообмена моделируется изменением во времени как расхода жидкости через поперечное сечение канала, так и изменением температуры на стенке реактора. В качестве метода интенсификации тепломассопереноса рассматривается метод разрушения пристенных слоев жидкости путем нанесения периодической поперечной дискретной шероховатости на стенку реактора. Разработаны метод и алгоритм расчета сложных нестационарных тепломассогидродинамических систем, отличающихся своим неньютоновским поведением в процессе переработки.
РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООБМЕНА В КАНАЛАХ С ДИСКРЕТНО-ШЕРОХОВАТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ПРИ ЛАМИНАРНОМ ТЕЧЕНИИ ВЯЗКИХ СРЕД
Р.Ф. Камалов, Э.В. Шамсутдинов, Е.К. Вачагина
e-mail: rustemran@mail.rurustemran@mail.ru , eshamsutd.kazan@mail.rueshamsutd.kazan@mail.ru , evachagina@mail.ruevachagina@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики
Учреждение Российской академии наук Казанского научного центра РАН
г.Казань, РФ, 420111, ул. Лобачевского, д. 2/31, тел./факс (843) 273-92-31
Ключевые слова: экспериментальная установка, интенсификация теплообмена, дискретно-шероховатый канал, ламинарное течение, вязкая среда.
Аннотация:
Разработана экспериментальная установка, предназначенная для исследования интенсификации процесса теплообмена при ламинарном течении вязких жидкостей в каналах теплоэнергетического оборудования с использованием различных периодических дискретно-шероховатых поверхностей при различных расходах и температурах теплоносителей и граничных условиях на стенках канала. Описан принцип работы установки и оценена погрешность средств измерений. Приведены формулы для обработки результатов экспериментальных исследований, предусматривающие определение интегральных характеристик процесса: средних по периметру и длине труб и каналов коэффициентов теплоотдачи и коэффициентов гидравлического сопротивления. Рабочими средами являются турбинное масло Тп-46 и трансформаторное масло ТКП. Приведены результаты тестовых исследований.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГОИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА НЕФТЕХИМИЧЕСКОМ ПРЕДПРИЯТИИ
С.И. Исламова, Э.В. Шамсутдинов
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
ул. Лобачевского, д. 2/31, Казань, РФ, 420111, тел./факс (843) 273-92-31,
e-mail: isvetulia@mail.ru
Ключевые слова: вторичные энергоресурсы, нефтехимическое производство, энергосбережение, интенсификация теплообмена.
Аннотация:
В работе представлен разработанный алгоритм решения задачи по повышению эффективности энергоиспользования на промышленном предприятии нефтехимического комплекса, позволяющий реализовать комплексный подход при создании системных энергосберегающих мероприятий. Алгоритм основан на использовании теории тепло- и массообмена, технической термодинамики, методологии системного анализа и методов математического моделирования. Реализация данного алгоритма позволяет разрабатывать схемные решения по эффективному вовлечению вторичных энергоресурсов в систему энергообеспечения предприятия, а также мероприятия по повышению энергоэффективности отдельных теплотехнологических аппаратов.
ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ
ОПТИМИЗАЦИЯ УДЕЛЬНЫХ ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИХ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УГОЛЬНЫХ МИНИ-ТЭС
О.В. Афанасьева, Г.Р. Мингалеева
e-mail: eccolga@mail.rueccolga@mail.ru , mingaleeva_guzel@mail.rumingaleeva_guzel@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики
Учреждение Российской академии наук Казанского научного центра РАН
г.Казань, РФ, 420111, ул. Лобачевского, д. 2/31, тел./факс (843) 273-92-31
Ключевые слова: мини-ТЭС, уголь, удельные затраты эксергии, удельные технико-экономические показатели, С-кривая, оптимизация.
Аннотация:
В работе проведен расчет удельных затрат эксергии и технико-экономических показателей для мини-ТЭС, использующих в качестве топлива уголь. Сопоставление затрат эксергии и денежных затрат проводится посредством построения для каждой электрической станции С-кривой, где определяется оптимальное соотношение термодинамических и технико-экономических показателей. В качестве основного варьируемого показателя выступает цена на уголь, и вычисляется изменение удельных технико-экономических показателей для 15 лет эксплуатации электростанций.
ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЕ
ПОЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ НАКЛОННОЙ ПОЛУЭЛЛИПТИЧЕСКОЙ ТРЕЩИНЫ ПРИ ДВУХОСНОМ НАГРУЖЕНИИ
А.В. Туманов
e-mail: tymanoff@rambler.rutymanoff@rambler.ru
Исследовательский центр проблем энергетики
Учреждения Российской академии наук Казанского научного центра РАН
г.Казань, РФ, 420111, ул. Лобачевского, д. 2/31, тел./факс (843) 273-92-31
Ключевые слова: двухосное нагружение, смешанные формы деформирования, полуэллиптическая трещина, наклонная трещина, поля напряжений, форма дефекта.
Аннотация:
Рассмотрено состояние наклонных поверхностных полуэллиптических трещин различной формы в плане в пластине при двухосном нагружении. На основе численных результатов показан характер изменения полей напряжений в зависимости от положения сечения вдоль криволинейного фронта трещины, угла ее исходной ориентации, формы дефекта в плане, расстояния до вершины трещины и двухосности нагружения.
КРИТЕРИЙ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПОЛУЭЛЛИПТИЧЕСКИХ НАКЛОННЫХ ТРЕЩИН
В.Н.Шлянников, С.Ю.Кислова, А.В.Туманов
e-mail: shlyannikov@mail.rushlyannikov@mail.ru , svetlana_kislova@mail.rusvetlana_kislova@mail.ru , tymanoff@rambler.rutymanoff@rambler.ru
Исследовательский центр проблем энергетики
Учреждение Российской академии наук Казанского научного центра РАН
г.Казань, РФ, 420111, ул. Лобачевского, д. 2/31, тел./факс (843) 273-92-31
Ключевые слова: наклонная полуэллиптическая трещина, направление роста трещины, двухосность нагружения, параметр плотности энергии деформации, смешанные формы
Аннотация:
На основе параметра плотности энергии деформации разработан упругий критерий направления роста поверхностных полуэллиптических наклонных трещин. Поля напряжений и перемещений представлены для двух первых членов асимптотического разложения. Решение для упругих коэффициентов интенсивности напряжений доопределено функциями учета выхода фронта трещины на свободную поверхность пластины. В результате выполненных расчетов установлен характер изменения направления роста трещины вдоль полуэллиптического фронта поверхностного дефекта для различных сочетаний двухосности нагружения, исходной ориентации и формы трещины в плане.
ЭКОНОМИКА, ЭКОЛОГИЯ, НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПРОЦЕССЫ В ЭНЕРГЕТИКЕ
РАСПРОСТРАНЕНИЕ УПРУГИХ ВОЛН НА УЧАСТКЕ ПЕРФОРИРОВАННОЙ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ СКВАЖИНЫ
Р.Н. Гатауллин, Я.И. Кравцов, Е.А. Марфин
e-mail: rustem.acadrome@mail.rurustem.acadrome@mail.ru , kravcov@mail.knc.rukravcov@mail.knc.ru , marfin76@mail.rumarfin76@mail.ru
Исследовательский центр проблем энергетики
Учреждение Российской академии наук Казанского научного центра РАН
г.Казань, РФ, 420111, ул. Лобачевского, д. 2/31, тел./факс (843) 273-92-31
Ключевые слова: волновое воздействие, скважина, обсадная колонна, перфорационное отверстие, частота колебаний, добротность.
Аннотация:
Разработан и изготовлен экспериментальный стенд для изучения волновых процессов в скважине. Проведено теоретическое и экспериментальное исследование процесса распространения упругих волн в зоне перфорированного участка обсадной колонны скважины. Экспериментально установлено, что при возбуждении в потоке колебаний, близких к частоте собственных колебаний ограниченного столба жидкости, скважина реагирует как акустический резонатор, способствующий увеличению амплитуды. Выявлены закономерности влияния характеристик перфорированного участка скважины. Определены соотношения, характеризующие взаимосвязь частоты собственных колебаний столба жидкости и добротности системы в скважине с ее геометрическими параметрами и свойствами среды. Проведено сопоставление теоретических и экспериментальных данных и установлена корреляция между ними.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЦЕССА ПАРОКИСЛОРОДНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ ПРИРОДНЫХ БИТУМОВ
Д.В. Ермолаев
e-mail: denlion@list.rudenlion@list.ru
Исследовательский центр проблем энергетики
Учреждение Российской академии наук Казанского научного центра РАН
г.Казань, РФ, 420111, ул. Лобачевского, д. 2/31, тел./факс (843) 273-92-31
Ключевые слова: Природные битумы, парокислородная газификация, генераторный газ
Аннотация:
Описывается метод определения содержания компонентов генераторного газа, получаемого при проведении процесса парокислородной газификации природных битумов, который основан на использовании реакции равновесия водяного пара с построением балансовых уравнений основных компонентов генераторного газа. Это позволяет не рассматривать давление в качестве режимного параметра. В результате проведенных исследований, на основании представленного метода, получен состав и определено количество генераторного газа, а также выявлены зависимости тепловой эффективности газогенератора от отношения пар: битум в диапазоне температур подогрева битумов 150-400ºС.
ОТКРЫТЫЕ, ИНТЕРАКТИВНЫЕ, СЕТЕВЫЕ РЕШЕБНИКИ: ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ
В.Ф.Очков, Colin Selleck, Sasha Gurke
e-mail: ochkov@twt.mpei.ac.ruochkov@twt.mpei.ac.ru
Московский энергетический институт (ТУ)
Binghamton University (New York, USA)
Knovel Corp (New York, USA)
Ключевые слова: теплотехника, Интернет, справочники, задачники, решебники, облачные вычисления
Аннотация:
Приводятся результаты работ по созданию открытых, интерактивных, сетевых решебников и справочников в области теплотехники, тепло- и электроэнергетики. Обсуждаются методические и технические проблемы этого нового направления стыка энергетики и информационных технологий.
Полнотекстовые версии статей находятся на www.elibrary.ru