Теплообмен в топках котельных агрегатов с асимметрией - парадигма-2
Автор: Торопов Е.В., Торопов Е.Е., Лымбина Л.Е.
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Теплотехника
Статья в выпуске: 3 т.24, 2024 года.
Бесплатный доступ
На основе рассмотрения пяти схем газовых потоков в топках котельных агрегатов (КА) - фронтальной, встречной, встречно-смещенной, тангенциальной и подовой - анализу подвергнуты первые три, применяемые на КА с призматической формой топки. При расположении горелочных устройств на фронтальной и задней стенках рассмотрены процессы с формой начальной относительной температурой при x = 0 постоянной и переменной. Для удовлетворения корректности требований начальных условий вначале рассматриваются постоянная температура, равная средней по сечению канала при x = 0, далее для определения температуры ограждения tw определяется средний радиационный тепловой поток в направлении горизонтальной координаты.Температурный скачок определен как разность радиационных температур газового потока и ограждения. Уравнение теплового баланса приведено к каноническому виду линейного двухпараметрического дифференциального уравнения, которое исследуется при постоянной и переменной по сечению канала температуре. Это уравнение решено при уточнении констант интегрирования, и полученное решение позволяет определитьчисло Нуссельта в функции его аргументов.
Топка, котельный агрегат, тепловой поток, ограждение
Короткий адрес: https://sciup.org/147246076
IDR: 147246076 | УДК: 536.622.481.24 | DOI: 10.14529/power240307
Heat transfer in the furnaces of boiler units with asymmetry - paradigma-2
Based on the consideration of five schemes of gas flows in the furnaces of boiler units (BU) - frontal, counter, counter-shifted, tangential and hearth, the paper analyses the first three used on BU with a prismatic furnace shape. When the burner devices are located on the front and rear walls, processes with the shape of the initial relative temperature at x = 0 are considered constant and variable. To satisfy the correctness of the requirements of the initial conditions, first, a constant temperature equal to the average over the channel cross section at x = 0 is considered, then, to determine the temperature of the fence tw, the average radiative heat flux in the direction of the horizontal coordinate is determined. The temperature jump is defined as the difference between the radiation temperatures of the gas flow and the enclosure. The heat balance equation is reduced to the canonical form of a linear two-parameter differential equation, which is studied at constant and variable temperatures over the channel cross section. This equation is solved by refining the integration constants, and the resulting solution allows us to determine the Nusselt number as a function of its arguments.
Список литературы Теплообмен в топках котельных агрегатов с асимметрией - парадигма-2
- Торопов Е.В., Осинцев К.В. Математическая модель обобщенного теплообмена в топке котельного агрегата - парадигма теплообмена // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2017. Т. 17, № 1, С. 5-12. DOI: 10.14529/power170101
- Программное обеспечение для инженерного моделирования / Продукты Ansys. URL: http://www.ansys.com/products.
- Торопов, Е.В., Осинцев К.В. Адаптация дифференциального уравнения энергии к условиям топочных процессов в котельных агрегатах // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2015. Т. 15, № 1. С. 5-10. DOI: 10.14529/power150101
- Элементы теории систем и численные методы моделирования процессов тепломассопереноса / В.С. Швыдкий, Н.А. Спирин, М.Г. Ладыгичев и др. М.: Интермет Инжиниринг, 1999. 520 с.
- Сполдинг Д.Б. Вычислительная гидродинамика (CFD) - прошлое, настоящее и будущее // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках: труды XVI школы-семинара молодых ученых и специалистов под рук. акад. РАН А.И. Леонтьева: в 2 т. М.: Издат. дом МЭИ, 2007. Т. 1. С. 9-13.
- Двойнишников В.А., Деев Л.В., Изюмов М.А. Конструкция и расчет котлов и котельных установок. М.: Машиностроение, 1988. 264 с.
- Паршин А.А., Митор В.В., Безгрешнов А.Н. Тепловые схемы котлов. М.: Машиностроение, 1987. 224 с.
- Шорин С.Н. Теплопередача. М.: Высшая школа, 1964. 400 с.
- Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод / Н.В. Кузнецов, В.В. Митор, И.Е. Ду-бовский, Э.С. Карасина. 2-е изд., перераб. Минск: Эколит, 2011. 206 с.
- Корн Г.А., Корн Т.М. Справочник по математике для научных работников и инженеров: Определения. Теоремы. Формулы. СПб.: Лань, 2003. 832 с.
- Лыков А.В. Тепломассообмен: справ. М.: Энергия, 1978. 480 с.
- Телегин А.С., Швыдкий В.С., Ярошенко Ю.Г. Тепломассоперенос. М.: Академкнига, 2002. 455 с.
- Тепло- и массообмен: учеб. пособие: в 2 ч. / Б.М. Хрусталев [и др.]; под общ. ред. А.П. Несенчука. Минск: БНТУ, 2007. Ч. 1. 606 с.
- Toropov E.V. The Systemically Structured Adaptation of a Heat Transfer in Boilers // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2016. Т. 16, № 1. С. 19-23. DOI: 10.14529/power160103
- Торопов, Е.В., Лымбина Л.Е. Адаптация математической модели обобщенного теплообмена в топках // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2020. Т. 20, № 4. С. 12-22. DOI: 10.14529/power200402
- Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: справ. пособие. М.: Энерго-атомиздат, 1990. 367 с.
- Сазанов Б.В., Ситас В.И. Промышленные теплоэнергетические установки и системы: учеб. пособие для вузов. М.: Издат. дом МЭИ, 2014. 275 с.
