Теплообмен в охлаждаемых камерах сгорания теплогенераторов малой мощности

Введение.

Исследование теплообмена в охлаждаемых камерах сгорания и изучение влияния на его интенсивность различных факторов является сложной и актуальной задачей. Из анализа теоретических и экспериментальных данных по теплообмену в камерах сгорания различных установок следует, что существующие методы не учитывают особенности теплообмена в топках малых геометрических размеров и не могут быть использованы для их теплового расчета.

Материалы и методы.

Представлены опыты и результаты их обобщения критериальным уравнением, имеющие важное значение при анализе процессов теплопереноса и тепловых расчетах охлаждаемых камер сгорания теплогенераторов малой мощности. С помощью обобщающей зависимости оценивается вклад радиационной и конвективной составляющих в сложный теплообмен для камер сгорания котлов малой мощности. Определена качественная и количественная зависимость интегрального радиационно-конвективного теплообмена от основных факторов работы топочных камер малого объема.

Результаты.

Получена обобщающая критериальная зависимость, которая позволяет оценить вклад радиационной и конвективной составляющих в сложный теплообмен для камер сгорания котлов малой мощности.

Выводы.

Приведенная обобщающая критериальная зависимость дает возможность выявить качественную и количественную зависимость интегрального радиационно-конвективного теплообмена от основных геометрических, физических и режимных факторов работы топочных камер малого объема. Оценка достоверности полученных экспериментальных данных показала, что величина предельной среднеквадратичной погрешности определения числа интегрального теплопереноса Kт составит 3,24 %. Для всех опытов отклонение расчетных данных от результатов эксперимента с вероятностью 95 % не выходит за пределы доверительного интервала ±9,52 %.

1. Хаванов П.А. Источники теплоты автономных систем теплоснабжения. М. : МГСУ, 2014. 202 с.

2. Kalchevsky S. Renewable energy sources, waste energy in industry. Sofia : Avangard Prima, 2012.

3. Ferreira D.J.O., Cardoso M., Park S.W. Gas flow analysis in a Kraft recovery boiler // Fuel Processing Technology. 2010. Vol. 91. Issue 7. Pp. 789-798. DOI: 10.1016/j.fuproc.2010.02.015

4. Caudal J., Fiorina B., Labegorre O., Gicquel O. Modeling interactions between chemistry and turbulence for simulations of partial oxidation processes // Fuel Processing Technology. 2015. Vol. 134. Pp. 231-242. DOI: 10.1016/j.fuproc.2015.01.040

5. Брюханов О.Н., Шевченко С.Н. Тепломассообмен : учебник. М. : Инфра-М, 2014. 464 с.

6. Акимов Л.М., Виноградов П.М., Акимов Е.Л. Анализ влияния функционально-планировочной структуры города на загрязнение воздушного бассейна // Экологическая оценка и картографирование состояния городской среды. Воронеж : Воронежский государственный университет, 2014. С. 55-65.

7. Делягин Г.Н., Лебедев В.И., Пермяков Б.А., Хаванов П.А. Теплогенерирующие установки : учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Бастет, 2010. 624 с.

8. Леманов В.В., Терехов В.И. Особенности теплообмена в лобовой точке импактной осесимметричной струи при малых числах Рейнольдса // ТВТ. 2016. Т. 54. № 3. С. 482-484.

9. Khavanov P., Chulenyov A. Flue gas removal systems are a key issue in the application of condensing boilers // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 2096. Issue 1. P. 012057. DOI: 10.1088/1742-6596/2096/1/012057

10. Khavanov P. Autonomous active solar energy systems for heat supply in housing and communal services // Light & Engineering. 2021. Issue 05-2021. Pp. 51-55. DOI: 10.33383/2021-079

11. Kemp W. The renewable energy handbook: A guide t.rural independence, off-grid and sustainable living. New Society Publishers, 2004.

12. Novak S. Photovoltaic in the world. Status and future trends // Chairman IEA PVPS. Seminar in PV Research & Technological Development in European Union New Member and Candidate States. Warsaw, Poland, 2004.

13. Chulenyov A.S. Calculation of heat transfer in condensing boilers // 2019 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies (FarEastCon). 2019. DOI: 10.1109/fareastcon.2019.8934299

14. Shi X., Nazari M.H. A comparison between the effects of different deicers on external corrosion of buried pipes // Proceedings of 1st Corrosion and Materials Degradation Web Conference. 2021. DOI: 10.3390/cmdwc2021-09999

15. Ko J., Park J., Jeong J.W. Energy saving potential of a model-predicted frost prevention method for energy recovery ventilators // Applied Thermal Engineering. 2021. Vol. 185. P. 116450. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2020.116450

16. Шигапов А.Б. Радиационный теплообмен в топках котлов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2014. № 1-2. С. 27-36.

17. Харламова Н.А. Коммунальная энергетика АПК: состояние, проблемы и перспективы // Аграрный научный журнал. 2019. № 11. С. 99-101. DOI: 10.28983/asj.y2019i11pp99-101

18. Zervos A., Lius Ch., Schrafer O. Tomorrow’s world, renewable energy world. 2004. Vol. 7. Issue 4.

19. Николаев В.Г. и др. Перспективы развития возобновляемых источников энергии в России. Результаты проекта TACIS Europe Aid/116951/C/SV/RU. М. : Атмограф, 2009. 455 с.

20. Дьяков А.Ф. Малая энергетика России: проблемы и перспективы. М. : Энергопрогресс : Энергетик, 2003. 127 с.