Аннотация
Постановка задачи: в статье приведена лабораторная установка, разработанная на кафедре теории и автоматизации металлургических процессов и печей ФГБОУ ВО СКГМИ (ГТУ), и описан принцип её работы, а также методика проведения исследования. Цель работы: совершенствование лабораторного оборудования для обеспечения наглядного представления о процессах теплообмена. Новизна: данная установка даёт возможность получить значительное количество теплофизических параметров, необходимых для исследования и моделирования процесса теплообмена по сравнению с существующими аналогами. Результат: разработанная установка позволяет проводить исследование процессов теплообмена вычислительным экспериментом с помощью математической модели, основанной на зональном методе. Конструкцией установки предусмотрена возможность быстрого переоборудования её из прямоточного режима работы в противоточный режим. Она оснащена системой автоматического контроля и регулирования. Практическая значимость: установка позволяет получить наглядное представление о теплопередаче, тепловых потоках, закономерностях, имеющих место при теплообмене, и является практическим учебным пособием при подготовке кадров высшей квалификации.
Ключевые слова
Математическое моделирование, исследование теплообмена, лабораторные установки, рекуператоры.
1. Мигай В.К. Повышение эффективности современных теплообменников. Л.: Энергия, 1980. 144 с.
2. Справочник по теплообменникам: В 2 т. Т.1 / пер. с англ. под ред. О.Г. Мартыненко и др. М.: Энергоатомиздат, 1987. 352 с.
3. Попов И.А., Гортышов Ю.Ф., Олимпиев В.В. Промышленное применение интенсификации теплообмена – современное состояние проблемы (Обзор) // Теплоэнергетика. 2012. №1. С. 3–14.
4. Антуфьев В.М. Эффективность различных форм конвективных поверхностей нагрева. M.: Энергия, 1966. 184 с.
5. Керн Д., Краус А. Развитые поверхности теплообмена. М.: Энергия, 1977. 464 с.
6. Калинин Э.К. Эффективные поверхности теплообмена. М.: Энергоатомиздат, 1998. 408 с.
7. Герасименко Т.Е., Мешков Е.И., Дикарева А.В. Состояние, проблемы и стимулирование утилизации тепла газов промышленных печей // Цветная металлургия. 2011. №1. С. 30–35.
8. А. с. 1695123 СССР. Установка для исследования работы теплообменного аппарата / В.М. Спицин, В.И. Караваев. Опубл. 30.11.1991.
9. Пат. на полезную модель 65277 РФ. Лабораторная установка по теплопередаче / Т.А. Енютина, С.Г. Марченкова. Опубл. 27.07.2007.
10. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. Кн. 1, 2 / Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А. и др.; под науч. ред. Айнштейна В.Г. М.: Химия, 2000. 1760 с.
11. Герасименко Т.Е., Мешков Е.И., Томилина А.А. Совершенствование и идентификация математической модели прокалки углеродных материалов в барабанной вращающейся печи // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2016. №2. С. 116–125.
12. Арунянц Г.Г., Рутковский А.Л. Математическое моделирование в задачах проектирования систем управления сложными объектами. Калининград: Изд-во ФГОУ ВПО КГТУ, 2011. 304 с.