Оптимизация режимных и конструктивных параметров и совершенствование методов расчета газовых нагревательных печей

Оптимизация режимных и конструктивных параметров и совершенствование методов расчета газовых нагревательных печей

Автор: Соколов, Анатолий Константинович

Шифр специальности: 05.14.04

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2002

Место защиты: Иваново

Количество страниц: 345 с. ил

Артикул: 2607233

Автор: Соколов, Анатолий Константинович

Стоимость: 250 руб.

1.2. Режимы нагрева с минимальным расходом топлива
1.3.3адачи наискорейшего нагрева металла до заданных пар .
.1.4.Оптимизация режимных и конструктивных параметров Ов.
по минимуму затрат на нагрев металла
. Математическое моделирование теплообмена .
1.2.1. Моделирование температурных полей металла и огражу2,
1.2.2. Моделирование конвективного и радиационного тсплоо5
.3. Автоматизация процесса математического модешроваи
1.3.1 .Разработка типовых программ и автоматизированных си с т
1.3.2.Распространение программных средств
1.3.3. Подготовка пользователей ЭВМ.
1.4. Заключение Задачи исследования . зр
1.4.1. Оптимизация режимов нагрева .
1.4.2. Математическое моделирование теплообмена
1.4.3. Средства обеспечения моделирования
2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТЕПЛО И
МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
2.1. Структура математической модели4 .
2.2. Дожигание продуктов неполного сгорания газового пипниви. л
2.3. Потери теплоты через ограждения рабочего пространстве,.
2.3.1. Стационарный режим.
2.3.2. Нестационарный режим. .
2.4. Радиационноконвективный теплообмен в системе .
газограждение металл
2.4.1. Радиационный теплообмен в системе трех тел.
2.4.2. Конвективный теплообмен.
2.5. Окалинообразоеание па поверхности металла
2.5.1. Математическое описание.
2.5.2. Аппроксимация температурной зависимости
2.5.3. Метод расчета нсизотермичиого окалинообразования бо
2.6. Решение нелинейных уравнении в математических моделях .
2.7. Заключение.
3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ
ТВЕРДЫХ ТЕЛ.
3.1. Задачи моделирования температурных полей и методы их решения
3.2. Моделирование температурных полей тел простой формы
методом дискретного удовлетворения краевых условий.
3.2.1. Теоретические основы и основные этапы разработки метода
3.2.2. Обобщенная формула расчета параметров температурного поля
3.2.3. Вспомогательные функции
3.2.4. Весовые коэффициенты, учитывающие начальные и
граничные условия.
3.2.5 Алгоритм решения прямых задач теплопроводности
3.2.6. Нагрев металла до заданных параметров
3.2.7. Учет зависимости теплофизических коэффициентов
металла от температуры
3.2.9.Решение обратной задачи теплопроводности и определение
параметров внешнею теплообмена
3.2 Оценка устойчивости расчетов
3.3. Численноаналитический метод моделирования
температурных полей.
3.3.1. Краткая характеристика метода
3.3.2.Нссимметричный пагрев пластины умеренной массивности
с учетом окалинообразования.
3.3.3.Несимметричный нагрев двухслойной пластины
умеренной массивности.
3.3.4. Температурное поле двухслойного цилиндра с объемными
источниками теплоты и подвижными границами
3.4.5.Температурное поле многослойной пластины с
внутренними тепловыделениями
3.3.6. Температурное поле призмы
3.3.7. Трехмерные ортогональные температурные поля
3.4. Насчет процесса нагрева до заданных конечных параметров
3.5. Проектирования тестов для моделей и программ,
рассчитывающих температурные поля.5.
3.6. Заключение.
4. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ НАГРЕВА.
4.1. Уровни решения задач оптимизации.
4.2 Метод поиска оптимума с разведкой
4.3. Расчет и исследование режимов нагрева металла
с минимальным окислением
4.3.1. Постановка задачи.
4.3.2. Математическая модель нагрева металла.
4.3.3. Исследование математической модели и численных
методов оптимизации
4.3.4. Анализ режимов нагрева с минимальным окислением.
4.4 Экономичные режимы нагрева металла
4.5 Оптимизация двухстадийного режима пост, Г ГК пост
4.5.1 .Постановка задачи
4.5.2. Математическая модель.
4.5.3. Оптимизация режима
4.6 Заключение
5. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ .
5.1. Оптимизация длин зон протяжной печи малоокислительного
нагрева проволоки под патентирование
5.1.1 .Постановка задачи
5.1.2. Математическая модель.
5.1.3. Исследование и оптимизация печи.
5.2. Минимизация себестоимости нагрева металла в проходной
роликовой печи шаропрокатного стана.
5.2.1. Постановка задачи.
5.2.2. Математическая модель.
5.2.3. Промышленные испьпания печи и проверка адекватности модели
5.2.4. Оптимизация режимов нагрева.
5.3 Уточнение технологической инструкции но нагреву слитков.
5.3.1 .Постановка задачи
5.3.2.Матсматическая модель тепловой работы нагревательного колодца.
5.3.3. Исследование и совершенствование тепловой работы
рекуперативных нагревательных колодцев.
5.4. Исследование закономерностей режимов нагрева металла с
минимальным расходом топлива в секционной печи.
5.4.1. Постановка задачи.
5.4.2. Условия исследования
5.4.3. Анализ оптимальных режимов
5.5. Методы оценки эффективности некоторых
энергосберегающих мероприятий
5.5.1. Понижение температуры уходящих газов
5.5.2. Повышение температуры подогрева воздуха.
5.5.3. Понижение коэффициента расхода воздуха.
5.5.4. Снижение величины теплопотерь через ограждения.
5.6. Заключение.
6 ИНФОРМАЦИОННОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
МОДЕЛИРОВАНИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
6.1 Систематизация информационного обеспечения
программ моделирования.
6.2. Автоматизация подготовки исходных данных при
диалоговом моделировании
6.2.1. Схема информационного обеспечения диалоговых
программ моделирования
6.2.2. Алгорктл1 формирования набора исходных данных НИД
6.2.3. Алгоритмы управления информационными модулями
6.3. Обеспечение моделирования нормативносправочной информацией
6.3.1. Структура данных первой очереди АСНИМТ.
6.3.2. Общее описание комплексов программ управления НСИ
6.3.3. Автоматизация поиска тсплофизических характеристик сталей
6.3.4. Диалоговое управление базой данных по составам газовых топлив
6.3.5. Диалоговое управление базой данных по теплофизическим характеристикам огнеупорных и теплоизоляционных материалов
6.4. Компенсы программ для моделирования температурных полей.
6.4.1. Комплекс программ для расчета температурных полей
методом дискретного удовлетворения краевых условий
6.4.2. Комплекс программ для расчета температурных полей
методом, предложенным в 3.3.6.
6.4.3. Диалоговая программа моделирования температурных полей
простой формы
6.5. Диалоговая подсистема для исследования сжигания газовых топлив
6.6. Программа для моделирования стационарных режимов ограждений
6.7. Программное и информационное обеспечение моделирования
нагрева слитков
6.8. Подсистема диалогового моделирования и оптимизации
протяжной печи
6.9. Автоматизированная подсистема для расчета и
оптимизации секционной печи
6 Заключение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Поэтому и будущих инженеров в основном следу ет готовить к работе с типовыми программами, которые студенты освоят в вузе, а потом будут применять на местах будущей работы. Всеобщая компьютерная грамотность, о которой стали говорить с середины х годов, это тоже, прежде всего, всеобщее умение пользоваться юговыми программными средствами. В работах 2, 3 нами были предложены методические приемы, позволяющие улучшить понимание физической сути процессов, используя математические модели и программы для решения типовых задач. Научные проблемы можно будет считать решенными, если их результатами смогут воспользоваться большинство инженеров. Обратим внимание, что применение типовых программ если они достаточно совершенны может в некоторых случаях дать большие преимущества, чем применение справочников, учебников и т. Работы по математическому моделированию станут приносить полноценную пользу, когда современные методы проектирования расчета инженер будет получать в виде готовых для применения программных средств для ЭВМ. Будущих инженеров в основном следует учить не программированию, а работе с типовыми программами, которые могут бьп ь переданы во все заинтересованные организации. Затраты на создание типовой программы требует труда разной квалификации и в том числе более высокой, поэтому чрезвычайно важна разработка организационных мер по планированию и координации, а также по стимулированию создания типовых ирораммньх средств и автоматизированных систем. Анализ проблем математического моделирования и оптимизации нагревательных печей позволил определгпь основные направления работы по решению проблем рассмотренных в 1. Известные решения по оптимизации основаны на упрощенных математических моделях процессов и аналитических методах решения экстремальных задач, поэтому часто носят противоречивый характер. Они не дают возможности решить основную задачу моделирования оптимизировать реальные режимные и конструктивные параметры нагревательных печей. Принципиальный недостаток большей части решений задач оптимизации заключается, на наш взгляд, в ориентации на аналитические методы решения экстремальных задач, которые ограничивают возможности развития математических моделей в сторону более точного описания реатыгых процессов. Предлагаемые оптимальные режггмьг вряд ли дадут положительный эффект. Каких либо общих закономерностей, характерных для оптимальных серий режимов также не получено. Наши выводы косвенно подтверждаются тем. Не получены научнообоснованные ответы на важнейшие для практики вопросы на сколько оптимальные режимы отличаются от обычных режимов нагрева по теплотехническим параметрам и каков возможный эффект их оптимизации. Для повышения достоверности расчетов необходимы модели, более точно описывающие процессы теплообмена и требующие приемлемых ресурсов ЭВМ, а для оптимизации моделей численные методы направленного поиска, которые принципиально не ограничивают сложность моделей, и, следовательно, допускают возможность развития математических моделей в сторону усложнения. Анализ математических моделей теплообмена, свидетельствует об их многообразии, которое вызвано различием задач моделирования и в некоторой степени дублированием работ. В развитии математического моделирования можно выделтггь, по крайней мере, две основные тенденции. Первая заключается в усложнении математических описаний процессов и уточнении полученных решений. Эта тенденция характерна для исследовательских работ, когда на время счета не накладывается принципиальных ограничений. Вторая тенденция заключается в повышении эффективности моделей по затратам времени и ресурсов ЭВМ. Такое направление характерно для моделей, используемых для решения задач оптимизации в системах автоматизированною проектирования и управления, где требуется многократное выполнение однотипных расчетов, а время расчетов ограничено продолжительностью реального процесса или эффективностью времени диалогового режима. Следует отмстить, что создание эффективных моделей требует НС только разработки оригинальных алгоритмов, но и определения допустимых границ их применения.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.189, запросов: 237