Математическое моделирование и автоматизированный расчёт нестационарных тепловых процессов в ёмкостных аппаратах

Анализ существующих методик расчёта тепловых процессов в ёмкостных аппаратах. Математическая модель температурных полей элементов аппарата и рабочих сред. Методика оптимизации характеристик ёмкостного аппарата для нестационарных тепловых процессов.

Рубрика Производство и технологии
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 30.10.2013
Размер файла 256,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Математическое моделирование и автоматизированный расчет нестационарных тепловых процессов в емкостных аппаратах

(на правах рукописи)

Верещагина Полина Юрьевна

Специальность 05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

Тамбов - 2006

Работа выполнена на кафедре «Автоматизированное проектирование технологического оборудования» в Тамбовском государственном техническом университете.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент

Мокрозуб Владимир Григорьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Шувалов Анатолий Михайлович;

доктор технических наук, профессор

Арзамасцев Александр Анатольевич

Ведущая организация:

ОАО «Научно-исследовательский институт химикатов для полимерных материалов» (НИИхимполимер), г. Тамбов.

Защита состоится «___» _________ 2000 г. в ___ часов на заседании диссертационного совета Д 212.260.02 Тамбовского государственного технического университета по адресу: г. Тамбов, ул. Ленинградская, 1, ауд. 60.

Отзывы на автореферат, скрепленные гербовой печатью, направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, ТГТУ, ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета и на сайте www.tstu.ru.

Автореферат разослан «___» ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент

В.М. Нечаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Проектирование нового химического производства, а также перепрофилирование существующего предполагает решение целого ряда задач, одной из которых является задача выбора или проектирования отдельных единиц оборудования технологической схемы.

Наиболее распространенным видом оборудования в малотоннажных, многоассортиментных производствах (производство красителей, лаков, добавок и др.) являются емкостные аппараты с перемешивающими устройствами.

Одним из основных расчетов, проводимых при проектировании или модернизации емкостных аппаратов, является тепловой расчет. Целый ряд операций, проводимых в емкостных аппаратах, лимитируется тепловыми воздействиями (отгонка летучих фракций; растворение гранулированных и сыпучих материалов; смешивание жидкостей; нагрев, охлаждение и др.), которые существенно влияют на себестоимость готового продукта. Расчет этих операций осложняется тем, что в реальных периодических производствах они, как правило, протекают в нестационарных температурных режимах.

Существует целый ряд методов, позволяющих проводить расчет конструктивных и режимных параметров емкостных аппаратов при их проектировании или модернизации. Анализ этих методов показал, что используемые модели и алгоритмы расчетов не позволяют учесть целый ряд особенностей протекания процессов, что приводит к получению недостоверных результатов. Известные в настоящее время инженерные методики тепловых расчетов емкостных аппаратов основаны на использовании интегральных уравнений теплового баланса, и могут давать существенные погрешности, так как не учитывают нестационарность тепловых процессов. Кроме того, они не являются оптимизационными с точки зрения снижения капитальных и эксплуатационных затрат проектируемого аппарата.

На основании вышесказанного разработка методики расчета нестационарных тепловых процессов при проектировании емкостных аппаратов является актуальной.

Работа выполнялась в соответствии с Межвузовскими научно-техническими программами "Научные исследования высшей школы в области производственных технологий" 2001-2002 гг., "Научные исследования высшей школы в области химических технологий" 2003-2004 гг.

Целью работы является дальнейшее развитие методики расчета тепловых процессов в вертикальных емкостных аппаратах и поиска конструктивных параметров теплообменных устройств на основе моделирования нестационарных температурных полей элементов аппарата и рабочих сред.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ существующих методик теплового расчета, которые применимы при расчете нестационарных процессов, а также позволяют определять время их протекания.

2. Поставить задачу оптимизации тепловых процессов в вертикальном емкостном аппарате и поиска конструктивных параметров теплообменных устройств.

3. Разработать математическую модель, описывающую нестационарные тепловые процессы, проводимые в емкостных аппаратах.

4. Разработать методику теплового расчета оптимальных конструктивных и режимных параметров емкостного аппарата, позволяющую учитывать нестационарность тепловых процессов.

5. Разработать модуль технологического расчета емкостного аппарата, являющийся частью информационной системы автоматизированного проектирования емкостного оборудования.

Научная новизна:

- Поставлена задача оптимизации тепловых процессов в вертикальном емкостном аппарате и поиска конструктивных параметров теплообменных устройств на основе моделирования нестационарных температурных полей элементов аппарата и рабочих сред.

- Разработана математическая модель нестационарных тепловых процессов в емкостном аппарате, основанная на моделировании температурных полей в элементах конструкции (корпус аппарата, рубашка, теплоизоляция и змеевик) и заполняющих аппарат средах (продукт в аппарате и теплоносители в рубашке и змеевике) для операций отгонки, нагрева, охлаждения, догрузки, выдержки.

- Разработан итерационный алгоритм решения математической модели, позволяющий определять температурные поля локальных областей емкостного аппарата и продолжительность нестационарного теплового процесса (под локальной областью понимается область фиксированных размеров, рассматриваемая в течение заданного интервала времени и включающая в себя конструкционные элементы аппарата и объемы заполняющих аппарат сред).

Практическая ценность и использование результатов работы:

- разработана методика оптимизации конструктивных и режимных характеристик емкостного аппарата, реализующего нестационарные температурные процессы;

- на основе представленной методики разработана программа расчета конструктивных и режимных параметров вертикальных емкостных аппаратов;

- определены конструктивные и режимные характеристики аппарата стадии отгонки бензина в производстве присадки К-31.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на: Международной научно-практической конференции «Достижения ученых ХХI века» (г. Тамбов, 2006 г.), Международной научно-практической конференции «Качество науки - качество жизни» (г. Тамбов, 2006 г.), Международной научно-практической конференции «Глобальный научный потенциал» (г. Тамбов, 2006 г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 5 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка используемых источников и 2 приложений. Содержание диссертации изложено на 124 страницах машинописного текста, включая 20 рисунков, 9 таблиц и 2 приложения.

1. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ёмкостный аппарат нестационарный тепловой

Во введении сформулированы цель и поставлены задачи диссертационной работы, обоснована ее актуальность, показаны научная новизна и практическая значимость, приведена аннотация основных результатов работы.

В первой главе рассматриваются возможности математического моделирования технологических (тепловых) процессов в емкостных аппаратах.

Исследуются способы расчета длительности нестационарных тепловых процессов на этапе проектирования химико-технологических схем (ХТС), которые являются одной из самых сложных проблем, возникающих при разработке аппаратурного оформления. Сделан вывод, что существующие методики расчета длительности процессов, как правило, являются упрощенными и оценочными. В рамках настоящей работы будут разрабатываться способы определения продолжительности нестационарных процессов.

Проведен обзор методов моделирования и проектирования емкостных аппаратов, поставлена задача оптимизации тепловых процессов в емкостном аппарате.

Сделаны выводы, что:

1) Существующие методики тепловых расчетов получены на основе значительных допущений и используют усредненные по времени и объему характеристики процессов;

2) Задача расчета емкостного аппарата на основе моделирования нестационарных температурных полей дифференциальными уравнениями теплопроводности в частных производных является в настоящее время актуальной.

Во второй главе поставлена задача оптимизации тепловых процессов в емкостном аппарате и обоснованы принятые допущения. Представлена математическая модель протекания нестационарных тепловых процессов в емкостном аппарате, составленная на основе расчета нестационарных температурных полей.

Постановка задачи оптимизации тепловых процессов в емкостном аппарате выглядит следующим образом. Необходимо найти такие диаметр трубки змеевика (d*z), диаметр навивки змеевика (D*z), число витков змеевика (n*z), поверхность рубашки (F*р), виды (нt) и начальные температуры (t0*т-нос1, t0*т-нос2) теплоносителей в рубашке и змеевике соответственно, продолжительность операций рабочего цикла аппарата, которые требуют подвода или отвода большого количества тепла (ф), при которых эксплуатационные затраты на теплоносители при использовании емкостного аппарата будут минимальны, т.е.

ЭЗ (d*z, D*z, h*z, F*р, , нt, t0*т-нос1, t0*т-нос2, ф) = min ЭЗ (dz, Dz, hz, Fр, нt, t0т-нос1, t0т-нос2, ф), (1)

где - стоимость теплоносителей;

i - номер операции (из числа рассматриваемых: нагрев, охлаждение, выдержка, отгонка, догрузка);

k - число операций;

Qi - общий расход теплоносителя на операцию;

Si - стоимость единицы теплоносителя.

Ограничения на изменение параметров:

- ограничения на геометрические размеры аппарата и теплообменных устройств:

(2)

- ограничения на режимные параметры:

(3)

- ограничения на высоту и площадь поверхности змеевика:

(4)

и соотношений (5) - (38) математической модели.

При составлении математической модели используются дифференциальные уравнения теплопроводности. Выбор такого подхода основан на следующих соображениях:

- наиболее достоверные данные о ходе тепловых процессов, протекающих в емкостных аппаратах, могут быть получены на основе математического моделирования температурных полей рабочих сред, теплоносителей и конструкционных элементов, влияющих на протекание тепловых процессов;

- расчет локальных тепловых потоков через конструктивные элементы емкостного аппарата позволяет вести пересчет температур продукта и теплоносителя на основе локальных тепловых балансов при различных режимах их движения (эти расчеты выполнимы, если известны температурные поля внутри вышеназванных элементов оборудования);

- пространственное нестационарное температурное поле описано дифференциальным уравнением Фурье-Кирхгофа, которое описывает поле на основе фундаментальных законов переноса тепла в пространстве с учетом всех тепловых эффектов, которые встречаются при эксплуатации емкостного оборудования;

- моделирование температурных полей емкостного оборудования на основе решения дифференциальных уравнений теплопроводности не для аппарата целиком, а для его отдельных элементов, разделяющих продукт и теплоносители, исключает из рассмотрения конвективные составляющие, входящие в классическое уравнение Фурье-Кирхгофа;

- разбиение теплового процесса на пространственно-временные дискретные области устраняет необходимость постановки нелинейной задачи теплопроводности.

Выделенную дискретную область будем называть локальной.

Совокупность всех локальных областей представляет собой весь аппарат, рассматриваемый в течение конечного периода времени. При одновременном действии двух теплообменных устройств - рубашки и встроенного змеевика - их расчет ведется совместно, с выделением для каждого из них своих локальных пространственных и общей временной областей.

При составлении математической модели емкостного аппарата принимаются следующие допущения:

- продукт в аппарате находится в режиме идеального перемешивания, т.е. его температура не зависит от пространственных координат и изменяется только во времени;

- теплоноситель в рубашке и змеевике движется в режиме идеального вытеснения, т.е. температуры теплоносителей в течение элементарного временного интервала меняются только по длине зоны теплообмена и остаются постоянными по сечению аппарата, перпендикулярному его оси;

- теплофизические характеристики теплоносителей внутри локальной области не изменяются.

Структура локальной области емкостного аппарата, работающего в нестационарном температурном режиме, представлена на рис. 1.

Температурное поле локальной области описывается следующими функциями:

- t (R, ф) - температурное поле стенки аппарата;

- - температурное поле потока теплоносителя в рубашке;

- S1 (R, ф), S2 (R, ф) - температурное поле стенки рубашки и изоляционного покрытия;

- - температурное поле потока теплоносителя в змеевике;

- S3 (R3, ф) - температурное поле стенки змеевика.

Эти функции являются решениями соответствующих задач теплопроводности и переноса тепла жидкостью, движущейся по каналу, совокупность которых составляет математическую модель температурного поля локальной области.

Рис. 1. Структура локальной области емкостного аппарата, работающего в нестационарном температурном режиме

1. Температурное поле стенки корпуса аппарата является решением задачи теплопроводности для полого неограниченного цилиндра:

(5)

(6)

(7)

(8)

где - коэффициенты теплоотдачи от внешних поверхностей корпуса аппарата продукту и теплоносителю соответственно;

- температуры потока теплоносителя в рубашке и продукта в аппарате соответственно.

2. Температурное поле потока теплоносителя в рубашке является решением задачи переноса тепла жидкостью, движущейся в режиме идеального вытеснения по каналу:

3.

(9)

(10)

Где

; (11)

(12)

; (13)

t2 (x, ) - текущая температура жидкости;

Пi - омываемый периметр i-й стенки канала;

W2 - скорость движения жидкости по каналу;

tк1 (x, ), tр (x, ) - температуры стенки корпуса аппарата и рубашки соответственно;

дк , др , ди - толщины стенок корпуса, рубашки и слоя теплоизоляции соответственно;

S2 - площадь поперечного сечения канала.

4. Температурное поле теплоизолированной стенки рубашки является решением задачи теплопроводности для полого двуслойного неограниченного цилиндра:

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

где tос - температура окружающей среды;

R0 , R1 , R2 - координаты границ i-й области;

индексы р, и - обозначают соответственно рубашку и теплоизоляцию.

5. Температурное поле потока теплоносителя в змеевике является решением задачи переноса тепла жидкостью, движущейся в режиме идеального вытеснения по каналу:

(19)

(20)

где

,

(21)

S1 - площадь поперечного сечения канала змеевика.

6. Температурное поле стенки змеевика является решением задачи теплопроводности для полого неограниченного цилиндра:

; (22)

(23)

(24)

, (25)

где индекс зм - обозначает змеевик;

- температуры потока теплоносителя в змеевике и продукта в аппарате соответственно.

6. Тепловые мощности, отдаваемые локальными областями корпуса продукту:

(26)

где N - количество локальных пространственных областей;

- температура внутренней поверхности корпуса аппарата;

- коэффициент теплоотдачи и площадь теплоотдающей поверхности;

- продолжительность временного интервала;

- температура продукта в аппарате.

7. Тепловые мощности потерь локальных областей в окружающую среду

(27)

где - температура наружной поверхности теплоизоляционного покрытия;

- коэффициент теплоотдачи к окружающей среде и площадь наружной поверхности теплоизоляции;

- температура окружающей среды.

8. Тепловые мощности, затраченные на нагрев стенки корпуса аппарата в локальной области

(28)

где - средняя температура стенки корпуса в локальной области в конце предыдущего элементарного временного интервала.

9. Тепловые мощности, затраченные на нагрев стенки рубашки в локальной области

(29)

где - средняя температура стенки корпуса в локальной области в конце предыдущего элементарного временного интервала;

10. Тепловые мощности, затраченные на нагрев слоя теплоизоляции в локальной области

(30)

где - средняя температура слоя теплоизоляции в локальной области в конце предыдущего элементарного временного интервала.

11. Тепловые мощности, отдаваемые локальными областями теплообменного устройства продукту

(31)

где M - количество локальных пространственных областей;

- температура теплоотдающей поверхности теплообменного устройства;

- коэффициент теплоотдачи и площадь теплоотдающей поверхности теплообменного устройства.

12. Масса рабочей среды в зависимости от вида операции в промежутке времени Дф

(32)

где qфаз j - количество тепла, затраченного на испарение;

rj - удельная теплота парообразования испаряющегося компонента среды;

Gдогр - расход догружаемого или отбираемого компонента (с учетом знака).

13. Суммарная тепловая мощность, сообщаемая продукту за j-й элементарный временной интервал от действия всех присутствующих источников тепла:

. (33)

14. Расход теплоносителя, подаваемого в рубашку в течение времени Дфj:

. (34)

15. Расход теплоносителя, подаваемого в змеевик в течение времени Дфj:

(35)

где , - теплоемкости теплоносителей, подаваемых в рубашку и змеевик;

, - их начальные температуры;

, - тепловые мощности теплоносителей в течение времени Дфlj, значения которых определяются из общего теплового баланса аппарата.

. (36)

16. Время проведения операций

(37)

где Дtj - необходимое изменение температуры рабочей среды;

ДM - изменение массы рабочей среды.

17. Изменение температуры рабочей среды в течение промежутка времени Дф:

. (38)

В третьей главе описывается метод решения уравнений математической модели, а также итерационный алгоритм решения задачи проектирования емкостного аппарата, проводится проверка адекватности математической модели.

Задачи (5) - (8), (14) - (18), (22) - (25) решаются методом конечных интегральных преобразований. Выбор этого метода обусловлен рядом преимуществ перед другими методами, например, возможностью его непосредственного применения, как к однородным, так и неоднородным краевым задачам, возможностью преобразования по нескольким пространственным координатам. К числу этих преимуществ также следует отнести единообразие методики и значительное упрощение выкладок в связи с более простой техникой вычисления, свойственной именно интегральным методам.

Например, решение задачи (5) - (8) имеет вид:

, (39)

где , , - нормирующие множители.

Искомая функция, являющаяся решением задачи (9) - (13) имеет вид:

, (40)

Где

; (41)

. (42)

Сущность методики решения задач математической модели (5) - (38) состоит в представлении нестационарных температурных полей емкостного аппарата как совокупности температурных полей локальных областей, моделируемых системой линейных дифференциальных уравнений теплопроводности в частных производных с соответствующими краевыми условиями. Сопряжение температурных полей происходит на поверхностях корпуса аппарата, рубашки и змеевика.

Исходными данными для расчета являются следующие величины.

1. Данные по аппарату: толщины и начальные температуры стенки корпуса аппарата, рубашки, змеевика и теплоизоляционного покрытия; толщина покрытия стенки корпуса (эмаль, гуммирование, плакирование или др.); внутренний диаметр, высота цилиндрической части, тип днища, глубина днища аппарата; число входов в рубашку; шаг навивки, число заходов змеевика; мощность электродвигателя, КПД привода, угловая скорость вращения мешалки; тип перемешивающего устройства; теплофизические характеристики материала корпуса, рубашки, змеевика и теплоизоляционного покрытия.

2. Данные, определяющие вариант расчета: последовательность и вид операций.

3. Данные по продуктам, теплоносителям и средам: теплофизические характеристики компонентов продукта и теплоносителей; начальная и конечная температура продукта в аппарате; температура окружающей среды, объем начальной загрузки, вид теплоносителя в рубашке и змеевике.

Расчет нестационарного температурного поля емкостного аппарата осуществляется на основе многократного последовательного теплового расчета соответствующих локальных областей.

Практически конкретные размеры элементарных областей по каждой из координат выбираются методом Рунге. Суть этого метода заключается в следующем. Задаются произвольно несколько размеров локальной области, затем проводится расчет, и сравниваются результаты. При расхождении полученных результатов не больше заданной точности из принятых размеров принимается наибольший.

После нахождения функций распределения температур в отдельных элементах аппарата выполняется последовательный тепловой расчет локальных областей, включающих корпус и рубашку аппарата для каждого элементарного временного интервала.

Перед началом расчета температурного поля задаются начальные распределения температур в каждом элементе емкостного аппарата, а также температуры и расход теплоносителей.

Для каждой последующей локальной области при расчете коэффициентов теплоотдачи используются характеристики, рассчитанные для предыдущей локальной области в конце элементарного временного интервала. Значения коэффициентов теплоотдачи рассчитываются по критериальным уравнениям, которые выбираются в зависимости от способа организации теплообмена.

Поскольку непосредственное аналитическое решение сопряженной задачи теплопроводности в рассматриваемом случае неоправданно сложно и громоздко, в прикладных расчетах используется итеративный алгоритм, включающий многократное последовательное решение задач, образующих сопряженную систему, с уточнением значений пограничных температур для текущей локальной области.

При нахождении значений температурного поля в конкретный момент времени в конкретной локальной области учитываются:

- количество тепла, передаваемое продукту от теплоносителей в рубашке и змеевике через разделяющие стенки (выражения (26), (31));

- количество тепла, поглощаемое стенками корпуса аппарата, змеевика и рубашки со слоем теплоизоляции (выражения (28), (29), (30));

- количество тепла, которое теряется в окружающую среду (выражение (27)).

Далее определяется суммарная тепловая мощность, сообщаемая продукту за j-й элементарный временной интервал от действия всех присутствующих источников тепла с учетом знаков (выражение (33)).

После этого производится расчет изменения энтальпии продукта в аппарате за элементарный временной интервал с учетом тепловых мощностей всех присутствующих источников тепла:

(43)

Результирующая интегральная теплота, полученная или отданная локальной областью, позволяет определить либо текущую температуру продукта (формула (34)), либо количество вещества, совершившего фазовый переход (формула (28)).

Таким образом, расчет температурного поля емкостного аппарата за элементарный временной интервал включает многократное решение задач нестационарной теплопроводности для стенок корпуса, рубашки и встроенного теплообменного устройства с последующим учетом всех присутствующих составляющих элементарного теплового баланса.

Адекватность математической модели емкостного аппарата проверялась путем сравнения расчетных данных с результатами экспериментов, проведенных на реальных аппаратах, используемых на производстве лака ПФ-060 и присадки К-31.

На рис. 2, а - г представлены графики, на которых жирной линией показано изменение температур в аппарате, полученное в результате расчета, тонкой - в результате эксперимента.

Отклонение экспериментальных значений от расчетных не превышает 10 %.

В четвертой главе решается задача оптимизации тепловых процессов в емкостном аппарате на примере стадии отгонки в производстве присадки К-31 и описывается модуль теплового расчета емкостного оборудования, который является составной частью системы автоматизированного проектирования емкостного аппарата, разрабатываемой на кафедре АПТО.

Присадка предназначена для придания смазочным маслам высоких моющих и диспергирующих свойств. Годовой объем производства этого вида присадок достигает 1500 т.

В работе рассматривается стадия отгонки бензина из раствора присадки, поскольку она является лимитирующей. Стадия состоит из трех операций: нагрев, отгонка летучего компонента и охлаждение. Для нагрева рабочей среды в аппарате используют греющий пар, для охлаждения готовой присадки используют воду.

Теплообменным устройством аппарата, в котором проводится процесс, является змеевик.

а)

в)

г)

Рис. 2. График изменения в аппарате: а - температуры при нагреве; б - температуры при охлаждении; в - массы отгоняемого бензина при отгонке; г - температуры при охлаждении присадки

При сборе информации о процессе было установлено, что время нагрева и охлаждения массы продукта в аппарате часто не соответствует регламенту, а также имеет место перерасход теплоносителей. В работе решена задача определения конструктивных характеристик змеевика и режимных параметров проведения процесса, позволяющих уменьшить затраты на теплоносители и сократить время проведения операций.

Найдены следующие режимные и конструктивные характеристики: диаметр трубки змеевика d = 0,05 м, диаметр навивки змеевика D = 1,38 м, начальная температура греющего пара t10 = 170 C, начальная температура воды t20 = 11 C. При этом затраты на теплоносители снижены на 9 %.

ВЫВОДЫ

1. Поставлена задача оптимизации тепловых нестационарных процессов в вертикальном емкостном аппарате и поиска конструктивных параметров теплообменных устройств на основе моделирования температурных полей элементов аппарата и рабочих сред.

2. При моделировании нестационарного теплового процесса использован прием разбиения аппарата на локальные области, который позволил записать уравнения теплопроводности в частных производных в линейной форме и получить их аналитические решения.

3. Разработана математическая модель нестационарных тепловых процессов в емкостном аппарате, основанная на моделировании температурных полей в элементах конструкций и заполняющих аппарат средах.

4. Разработан итерационный алгоритм решения математической модели емкостного аппарата, позволяющий определять температурные поля локальных областей, а также продолжительность нестационарного теплового процесса.

5. Решена задача оптимизации процесса отгонки бензина в производстве бензиновой присадки К-31.

6. Разработан модуль теплового расчета емкостного аппарата, являющийся частью информационной системы автоматизированного проектирования емкостного оборудования.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

R - пространственная координата, м;

ф - время,

с; лi , ai - соответственно коэффициенты теплопроводности и температуропроводности i-й области, Вт/(мК),м2/с;

х - пространственная координата по направлению движения потока, м;

с - теплоемкость жидкости, Дж/(кгК);

с - плотность жидкости, кг/м3;

mи - материал теплоизоляции;

Hруб - высота рубашки, м;

Dруб - диаметр рубашки, м;

Hцил - высота заполнения аппарата рабочей средой, м;

Hдк - высота днища аппарата, м;

Hзм - высота расположения змеевика над днищем аппарата, м;

hзм - шаг навивки змеевика, м;

nзм - число витков змеевика, м;

ди - толщина слоя теплоизоляции, м;

дзм - толщина стенки трубки змеевика, м;

нt - вид теплоносителя;

фрегл - время операции по регламенту, с;

G - массовый расход теплоносителя, кг/ч.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Туголуков Е.Н Методика расчета нестационарных тепловых процессов в емкостных аппаратах / Е.Н. Туголуков, С.В. Карпушкин, П.Ю. Верещагина // Химическая промышленность. - 2006. - № 5. - С. 26-34.

2. Верещагина П.Ю. Использование дифференциальных уравнений теплопроводности в тепловых расчетах емкостного оборудования / П.Ю. Верещагина, Е.Н. Туголуков // Достижения ученых ХХI века : сб. материалов междунар. науч.-практ. конф. - Тамбов, 2006. - С. 58-59.

3. Верещагина П.Ю. Методика расчета нестационарных тепловых процессов в емкостных аппаратах / П.Ю. Верещагина, Е.Н. Туголуков // Достижения ученых ХХI века : сб. материалов междунар. науч.-практ. конф. - Тамбов, 2006. - С. 216-217.

4. Мокрозуб В.Г. Интеллектуальная система автоматизированного проектирования емкостных аппаратов / В.Г. Мокрозуб, М.П. Мариковская, П.Ю. Верещагина // Качество науки - качество жизни : сб. материалов междунар. науч.-практ. конф. - Тамбов, 2006. - С. 82-83.

5. Мокрозуб В.Г. Функциональная модель конструирования емкостных аппаратов / В.Г. Мокрозуб, М.П. Мариковская, П.Ю. Верещагина // Глобальный научный потенциал : сб. материалов междунар. науч.-практ. конф. - Тамбов, 2006. - С. 125-126.

Подписано к печати 28.11.2006.

Формат 60 ґ 84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Тimes New Roman.

1,0 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 726.

Издательско-полиграфический центр ТГТУ

392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Основные параметры и константы свариваемого металла. Исследование процессов взаимодействия между металлом, газом и шлаком. Термодинамическое исследование металлургического процесса. Расчёт тепловых процессов. Расчёт распределения температур вдоль оси шва.

    курсовая работа [206,7 K], добавлен 01.09.2010

  • Принцип действия тепловых реле, влияние перегрузок и температуры окружающей среды на их долговечность. Время-токовые характеристики и выбор тепловых реле. Конструктивные особенности тепловых реле, применение во всех сферах промышленности и в быту.

    контрольная работа [1,2 M], добавлен 26.06.2011

  • Описание тепловых процессов при токарной обработке. Определение зависимости температуры на передней поверхности резца от координаты и скорости резания. Моделирование температурного поля инструмента с помощью численного метода конечных разностей.

    лабораторная работа [65,1 K], добавлен 23.08.2015

  • Особенности простых и сложных тепловых процессов. Проведение расчета теплообменника "Труба в трубе". Алгоритм теоретических расчётов параметров рабочих органов молотковых и вальцовых дробилок. Устройство и принцип работы молотковых и вальцовых дробилок.

    контрольная работа [358,4 K], добавлен 22.10.2012

  • Подбор и расчёт корпусных элементов аппарата и рубашки, штуцеров и люка. Выбор, проверка прочности и жесткости фланцевых соединений. Расчёт вала и элементов мешалки. Подбор опор, построение эпюр напряжений и деформаций для корпусных элементов аппарата.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 06.03.2013

  • Проект теплоснабжения промышленного здания в г. Мурманск. Определение тепловых потоков; расчет отпуска тепла и расхода сетевой воды. Гидравлический расчёт тепловых сетей, подбор насосов. Тепловой расчет трубопроводов; техническое оборудование котельной.

    курсовая работа [657,7 K], добавлен 06.11.2012

  • Теплофизические характеристики, определяющие поведения металлов при сварке. Расчёт эффективной тепловой мощности сварочной дуги, выбор расчетной схемы. Определение времени наступления и построение термических циклов точек с максимальной температурой.

    контрольная работа [458,0 K], добавлен 25.10.2012

  • Расчет параметров электрохимической обработки детали. Изучение процессов на поверхности твердого тела при вакуумном ионно-плазменном напылении порошка борида циркония. Анализ показателей температурных полей при наплавке покрытия плазменно-дуговым методом.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 06.12.2013

  • Принцип работы бытовых и хозяйственных тепловых насосов. Конструкция и принципы работы парокомпрессионных насосов. Методика расчета теплообменных аппаратов абсорбционных холодильных машин. Расчет тепловых насосов в схеме сушильно-холодильной установки.

    диссертация [3,0 M], добавлен 28.07.2015

  • Методика теплового расчета подогревателя. Определение температурного напора и тепловой нагрузки. Расчет греющего пара, коэффициента наполнения трубного пучка, скоростных и тепловых показателей, гидравлического сопротивления. Прочностной расчет деталей.

    курсовая работа [64,6 K], добавлен 05.04.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.