ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Традиционные методы расчета горения полидисперсного топлива из "Топливо Кн1" Естественно, что основой процессов тепломассообмена являются процессы переноса энергии в движущейся среде. [c.414] В результате математическая модель должна обеспечить погрешность расчета температур в диапазоне 10-20 °С, при большей пофешности вряд ли можно рассчитывать на реализацию тех целей, которые были сформулированы выше. [c.414] Лисиенко и в работах его учеников проводился комплекс работ по разработке такой модели и методов решения, обеспечивающий приложение разработанных методик к сложным реальным условиям функционирования плавильных и нагревательных устройств. При этом появилась возможность учета таких важнейших факторов, как интегральных и локальных характеристик сложного радиационно-конвективно-кондуктивного теплообмена, факельных процессов для пламенных печей, селективности излучения участвующих в теплообмене сред, сложной перестраиваемой геометрии, движения газов и нагреваемого материала, различных свойств нагреваемого материала и тд. [5.9,5.10, 5.20-5.22]. [c.415] Основой для численного решения уравнения (5.93) являются конечно-разностные схемы, при которых теплофизический объект (рабочее пространство печей, камеры сгорания, топки котельных установок) разбивается на сравнительно крупные элементы — зоны. Поэтому метод получил название метода крупной сетки, или зонального метода. Размер зон определяется в основном количеством выделенных зон, при этом разумное (с позиции точности и быстродействия) количество зон составляет около 200-300, что приводит к появлению зон сравнительно больших размеров. Основные особенности зонального метода расчета были рассмотрены выше (см. п. 5.2.4). [c.415] Однако наиболее полно требования к имитационно-оптимизирующей модели процессов сложного теплообмена и массообмена удовлетворяет на современном этапе динамических зонально-узловой метод расчета, позволяющий в дополнение к зональной методике более детально рассчитывать в динамике поля температур в органическом сочетании с расчетами гидродинамических процессов. [c.415] Для обеспечения процедур оптимизации тепломассообменные модели дополняются моделями оптимизации, например, типа метода линейного программирования и др. [c.415] На современном этапе решение задач тешхообмена (в приложении к задачам проектирования, проверочных расчетов, АСУ ТП и т.д.) требует учета как динамики нагрева (для кладки и нагреваемого материала), так и учета газодинамики и процессов кон-дуктивного переноса в газообразной теплопередающей и в тепловоспринимающей среде. Таким образом, с учетом наличия радиационного переноса возникает задача сложного теплообмена, в котором системы уравнений типа (5.1), (5.63), (5.93) должны применяться к трем основном обменным компонентам — движущимся средам теплопередающей — газообразной тепловоспринимающей — твердой или жидкой и обмуровке-кладке. При этом переносная модель, в общем виде представленная на рис. 5.5 применительно к процессам теплообмена в системе трех тел газ - кладка - материал , принимает вид рис. 5.12. [c.416] До последнего времени применительно к реальным объектам управления эта комплексная задача не была решена отдельно решались уравнения теплообмена (пример многозональной модели приведен на рис. 5.6) и газодинамики, при этом учет динамики нафева, как правило, не проводился. [c.416] При этом динамика теплопереноса учитывается разбиением времени на конечные отрезки Ат с изменением температуры на этом шаге ЛГ. [c.417] Важнейшей задачей численного решения систем уравнений математической модели на основе ДЗУ-метода является стыковка системы зональных уравнений (5.94) (крупно-зональная сетка) с уравнениями переноса энергии в нагреваемом материале и вязкой газообразной среде (см. уравнения (5.95) и (5.98)). В этих средах осуществляется градиентный перенос, и для численного решения уравнения применяются конечно-разностные методы с использованием относительно мелкой (узловой) сетки. Этой стыковки удалось достигнуть усреднением узловых температур и, соответственно, приведением их к среднезональным Т. для поверхностных и объемных зон (см. формулы (5.95) и (5.99)). [c.417] Уравнения (5.95)-(5.97) соответствуют типичному случаю для практического приложения движению материала в направлении х и переносу теплоты теплопроводностью в направлении у. [c.418] Среднезональные температуры Т. используются в зональном уравнении (5.94) что и обеспечивает стыковку систем зональных и градиентных уравнений и проведение итерационных процедур. [c.418] Здесь X — криволинейные координаты S — площади фани обьема, /—коэффищ -енты Ламе inj — индексы компонент. [c.419] Они справдливы для установившегося ламинарного течения. В реальных условиях промышленных установок требуется, как уже отмечалось, учитывать тур лентность потоков, принимая различные гипотезы для определения уже так называемого коэффициента турбулентной вязкости, или коэффищхента турбулентного переноса импульса х , используемого вместо значения ц. [c.420] При учете турбулентности в газовой среде в уравнение переноса энергии вместо значения А, подставляется так называемый виртуальный коэффшщент теплопроводности где Рг — турбулентное число Прандтля (см. уравнения (5.33) и (5.98)). [c.420] С использованием современных методов расчета и моделирования были проведены всесторонние исследования процессов радиационного и сложного теплообмена [5.9, 5.10,5.19-5.25]. При этом использовались многозональные модели многих энерготехнологических агрегатов и печей (котельных агрегатов, МГД-генераторов, сталеплавильных и стекловаренных печей, печей цветной металлургии, нагревательных и термических печей, печей нефтехимической и газовой промышленности). Детально эти вопросы рассмотрены в ряде указанных работ. [c.420] Ниже приведены конкретные характерные примеры использования математических моделей при расчетах агрегатов и в системах управления. [c.420] Вернуться к основной статье