Адаптация дифференциального уравнения энергии к условиям топочных процессов в котельных агрегатах

Евгений Васильевич Торопов, Константин Владимирович Осинцев

Аннотация


Предложена форма дифференциального уравнения энергии для потока среды в топке котельного агрегата с учетом значимых для данного случая механизмов переноса теплоты: конвекции, излучения, теплопроводности и объемных тепловыделений. Коэффициенты переноса теплоты в уравнении энергии адаптированы к реальным условиям процесса; раскрыт их физический смысл и пределы варьирования, определены числа подобия и интервалы их влияния на пространственное температурное поле топки, режимы течения и теплообмен топочной среды. Показано, что при наблюдаемых на практике значениях оптической плотности среды в топках 2,8–3,6 в математическом описании вектора плотности потока излучения возможен переход от сферической зависимости к градиентной форме. Также градиентная форма описания рекомендована для конвективно-кондуктивного механизма образования температурных молей в топке. Определены участки перехода к турбулентному режиму в пристенном пограничном слое, масштаб турбулентных полей при этом достигает 0,3 м. Уточнено влияние температуры потока среды на ее теплофизические свойства.

Ключевые слова


уравнение энергии; теплообмен; аэромеханика; топка; котельный агрегат

Полный текст:

PDF

Литература


Равич, М.Б. Упрощенная методика теплотехнических расчетов / М.Б. Равич. – М.: Изд-во АН СССР, 1966. – 407 с.

Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров: определения, теоремы, формулы: пер. с англ. / Г. Корн, Т. Корн. – 4-е изд., пер. со 2-го америк. перераб. изд. – М.: Наука, 1977. – 832 с.

Кутателадзе, С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: справ. пособие / С.С. Кутателадзе. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 367 с.

Осинцев, К.В. Расчет теплообмена в топке котельного агрегата: учеб. пособие / К.В. Осинцев, Е.В.Торопов. – Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2010. – 179 с.

Особенности процессов горения и теплообмена в камерных топках котлов с фронтальной компоновкой горелок / В.В. Осинцев, Е.В. Торопов, М.П. Сухарев, К.В. Осинцев; под ред. проф. Е.В. Торопова. – Челябинск: ООО «Изд-во Рекпол», 2006. – 204 с.

Организация факельного сжигания низкосортного твердого топлива и природного газа в топках котлов с фронтальной компоновкой горелок / В.В. Осинцев, Е.В. Торопов, М.П. Сухарев, К.В. Осинцев; под ред. Е.В. Торопова. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. – 150 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.