Разработка отопительных котлов высокой тепловой напряженности на основе моделирования теплообмена в топочной камере

• Автор: Васильева, Ирина Модестовна
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 209 c. : ил

ГЛАВА I. ТЕШЮПЕРЕНОС В ТОПКАХ ОТОПИТЕЛЬНЫХ

КОТЛОВ

1.1. Методы исследования переноса

тепла в камерах сгорания

1.2. Существующие методы расчета теплопереноса в топках отопительных котлов

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СЛОЖНОГО ТЕПЛОПЕРЕНОСА В „

ТОПКАХ ОТОПИТЕЛЬНЫХ КОТЛОВ И НА ОГНЕВОЙ

МОДЕЛИ

2.1. Постановка задачи

2.2. Экспериментальная установка, схема огневого стенда, методика измерений и условия проведения опытов
2.3. Практическое использование метода двух радиометров для исследования сложного теплообмена на огневой модели
2.3.1. Экспериментальная установка для определения степени черноты радиометров
2.3.2. Методика тарирования радиометров
2.3.3. Экспериментальное определение угловых коэффициентов
2.4. Методика обработки и обобщения экспериментальных данных
2.5. Результаты экспериментального исследования и их обсуждение
2.5.1. К вопросу о выборе среднего интегрального коэффициента поглощения излучающего газа
2.5.2. Результаты экспериментальных исследований на огневой модели
2.5.3. Обобщение и обсувдение результатов экспериментального исследования теплопереноса

ГЛАВА 3. СВЕТОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО ТЕПЛООБМЕНА В ТОПКАХ ОТОПИТЕЛЬНЫХ КОТЛОВ
3.1. Общие положения
3.2. Световое моделирование с использованием резольвентных методов решения интегральных уравнений радиационного теплопереноса
3.3. Создание световой модели и методика измерений для исследования радиационного теплообмена в топках отопительных котлов
3.4. Результаты исследования оптико-геометрических параметров и радиационного теплообмена на световой модели
3.4.1. Определение резольвент и падающего потока излучения между точками объема и поверхности
3.4.2. Определение резольвент и падающего потока излучением на поверхность
от стенок модели
3.4.3. Результаты светового моделирования котла "ГАЗ-900"
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Сопоставление результатов расчета теплообмена различными методами с опытными данными
4.2. Экономическая эффективность практического использования метода расчета
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Оценка соответствия обобщающих формул опытным данным
5.2. Оценка погрешности измерения и определения расчетных величин
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

В решениях ХХУ1 съезда КПСС ускорение научно-технического прогресса, повышение эффективности производства, производительности труда и экономия топлива признаны важнейшими народнохозяйственными и политическими задачами.
В отчетном докладе ЦК КПСС на ХШ съезде отмечалось, что потребности страны в энергии и сырье непрерывно растут, а их производство обходится все дороже. Следовательно, чтобы не идти на чрезмерное увеличение капитальных вложений, надо добиваться более рационального использования ресурсов /I/. Это указание превде всего относится к такому ценному достоянию, как топливно-энергетические ресурсы, потребление которых быстро увеличивается.
Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 2 апреля 1981г. № 328 "Об основных направлениях и мерах по повышению эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в народном хозяйстве в 1981-1985 годах и на период до 1990 года" перед энергетиками страны поставлена конкретная задача: оптимизировать режимы работы энергетических установок с целью значительного снижения удельных расходов топлива, разработать и изготовить отопительные водогрейные котлы производительностью до 3 Гкал/час с эффективными топочными устройствами.
Известно, что большие возможности экономии топливно-энергетических ресурсов заключены в совершенствовании выработки тепла в котельных небольшой мощности.
Несмотря на прогресс в технике централизованной выработки тепла на базе крупных станций /2/, котельные малой мощности занимают и будут занимать существенное место. Ежегодно доля отопительных котельных в общем энергетическом балансе страны составляет от 43 до 46$ /4/.

Тст, и Тстг - температуры тепловоспринимающих элементов первого и второго радиометров.
Определив по таблице I и по формулам (2.19) и (2.20) значения Enag и CJ^ в данном месте поверхности нагрева с помощь» радиометров, рассчитывали плотности радиационного и конвективного тепловых потоков для реальной поверхности нагрева, зная ее температуру и радиационные характеристики.
Измерения общего теплового потока методом двух радиометров
производились при изменении расхода природного газа от 58,06*10”^

до 119,7*10 нм /с. Коэффициент избытка воздуха составлял 1,20 4- 1,25.
Всего при различном расходе газов было проведено 3 серии опытов, включавших в себя по 4 группы измерений, которые состояли из 2 замеров каждым из радиометров, т.е. всего было проведено
24 опыта (таблица 3).
Расчетные величины тепловых потоков определялись как средние арифметические значения результатов опытов.
Для описания экспериментальных данных аппоксимирующими зависимостями применялся метод наименьших квадратов.
Полное тепловосприятие калориметров экспериментальной камеры сгорания определялось по формуле:
Q = 2Q- = Mcl A*t*t , (2.23)
1 ы
где: М - массовый расход воды через калориметр,
С - теплоемкость воды,
Qj_ - тепловосприятие L -ой секции,
&i'L - разность температур воды на выходе и входе в
секцию камеры сгорания