Preview

Известия Юго-Западного государственного университета

Расширенный поиск

Аэродинамика и теплообмен закрученного потока природного газа в вихревом теплообменном аппарате системы отопления газорегуляторного пункта

https://doi.org/10.21869/2223-1560-2020-24-3-99-110

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования. Получить двухпараметрическую модель, характеризующую аэродинамические и теплообменные процессы, протекающие в вихревом теплообменном аппарате, дающие лучшее согласование расчетных и опытных значений коэффициента теплоотдачи с учетом кривизны движения закрученного потока газа в вихревом теплообменном аппарате, в котором в качестве источника тепловой энергии используется регулируемый перепад давления газа. Данное техническое решение позволит отказаться от установки автономных источников тепловой энергии, что снизит затраты на газ как топливо в системе отопления производственного помещения газораспределительного пункта (ГРП), а так же обеспечит более комфортные условия работы регулятора давления ГРП.
Методы. Комплексный анализ тепловых и гидравлических характеристик в вихревом теплообменном аппарате на основе известных теоретических положений и уравнений движения закрученного потока газа и теплообменных закономерностей.
Результаты. Получена зависимость, характеризующая интенсификацию теплообмена, базирующуюся на влиянии осевой и вращательной скорости, а также пути движения закрученного потока газа. Данная зависимость получена на основании комплексного анализа аэродинамических и теплообменных характеристик вихревого теплообменного аппарата, в котором в качестве источника тепловой энергии используется регулируемый перепад давления газа.
Заключение. Полученная двухпараметрическая модель позволяет получить наилучшее согласование расчетных значений коэффициента теплоотдачи со значениями, полученными опытным путем, которые использовались в теплотехническом расчете конструктивных параметров вихревого теплообменного аппарата.

Об авторах

Н. П. Григорова
Юго-Западный государственный университет
Россия

Григорова Наталья Павловна, аспирант кафедры теплогазоводоснабжения

ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040



П. В. Монастырев
Тамбовский государственный технический университет
Россия

Монастырев Павел Владиславович, доктор технических наук, директор института Архитектуры, строительства и транспорта

ул. Советская 106, г. Тамбов 392000



Е. Г. Пахомова
Юго-Западный государственный университет
Россия

Пахомова Екатерина Геннадьевна, кандидат технических наук, доцент, декан факультета строительства и архитектуры

ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040



Н. Е. Семичева
Юго-Западный государственный университет
Россия

Семичева Наталья Евгеньевна, кандидат технических наук, доцент, завкафедрой теплогазоводоснабжения

ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040



Список литературы

1. Optimization of thermal modernization of a group of buildings using simulation modeling / K.O. Dubrakova, P.V. Monastyrev, R.Y. Klychnikov, V.A. Yezerskiy // Journal of Applied Engineering Science. 2019. Vol. 17. Is. 2. P. 192-197.

2. Mishchenko E., Monastyrev P., Evdokimtsev O. Quality Improvement of Specialists Training for Energy-Efficient Construction. 2018 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 463032046. https://doi.org/10.1088/1757-899X/463/3/032046

3. Ерофеев А.В., Ярцев В.П., Монастырев П.В. Декоративно-защитные плиты для фасадной отделки зданий // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2017. № 1 (367). С. 101-104.

4. Гусев Б.В., Езерский В.А., Монастырев П.В. Теплопроводность минераловатных плит в условиях эксплуатационных воздействий // Промышленное и гражданское строительство. 2005. № 1. С.48-49.

5. Гусев Б.В., Езерский В.А., Монастырев П.В. Изменение линейных размеров минераловатных плит в условиях эксплуатационных воздействий // Промышленное и гражданское строительство. 2004. № 8. С.32-34.

6. Пат. 2615878 Российская Федерация: МПК F 28 D 7/10. Вихревой теплообменный элемент / Кобелев Н.С., Григорова Н.П. [и др.]; заявитель и патентообладатель Курск. гос. техн. ун-т. №2016110870; заявл. 04.07.2016; опубл. 11.04.2017, Бюл. № 11.

7. Пат. 2622340 Российская Федерация: МПК F 28 D 7/10. Вихревой теплообменный элемент / Кобелев Н.С., Григорова Н.П. [и др.]; заявитель и патентообладатель Курск. гос. техн. ун-т. №2016128870953; заявл. 15.07.2016; опубл. 14.06.2017, Бюл. № 17.

8. Теплотехнический расчет конструктивных параметров вихревого теплообменного аппарата системы отопления газорегуляторного пункта / Н.П. Григорова, П.В. Монастырев, Е.Г. Пахомова, Н.Е. Семичева // Журнал БСТ. Технология и организация строительства. Наука 2.1. 2020. №8. С. 45-49.

9. Григорова Н.П., Монастырев П.В. Экспериментальное исследование влияния мелкодисперсной капельной влаги и загрязнений в теплоносителе на коэффициент теплоотдачи вихревого теплообменника системы отопления газорегуляторного пункта // Современные концепции техники и технологии: проблемы, состояние и перспективы. Чебоксары, 2020. С. 1-5. URL: https://interactive-plus.ru/ru/article/

10. Гольдштик М.А. Вихревые потоки. Новосибирск: Наука, 1981. 336 с.

11. Поляков А.А., Канава В.А. Теплообменные аппараты в инженерном оборудовании зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1989. 200 с.

12. Дрейцер Г.А. Основы конвекционного теплообмена в каналах. М.: Издательство МАМ, 1989. 84 с.

13. Аметистов Е.В, Григорьев В.А., Зорина В.М. Тепло и массообмен. Теплотехнической эксперимент: справочник. М.: Энергоиздат, 1982. 512 с.

14. Штым, А.М. Аэродинамика циклонно-вихревых камер. Владивосток, 1985. 197 с.

15. Гордов А.Н., Жегулло О.М., Иванов А.Г. Основы температурных изменений. М.: Энергоатоиздат, 1992. 304 с.

16. Никитин Ю.М., Покровский Ю.Ю., Пауков Е.И. Интенсификация конвективного теплообмена с помощью одно и четырёхзаходной искусственной шероховатости // Промышленная теплотехника. 1984. № 6. 35. С. 26-28.

17. Воронин Г.М., Дубровский Е.В. Эффективные теплообменники. М.: Машиностроение, 1973. 96 с.

18. Уонг Ч. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: справочник. М.: Атомиздат, 1979. 216 с.

19. Ленивеч Ф. Измерение температур в технике. М.: Металлургия, 1980. 118 с.


Для цитирования:


Григорова Н.П., Монастырев П.В., Пахомова Е.Г., Семичева Н.Е. Аэродинамика и теплообмен закрученного потока природного газа в вихревом теплообменном аппарате системы отопления газорегуляторного пункта. Известия Юго-Западного государственного университета. 2020;24(3):99-110. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2020-24-3-99-110

For citation:


Grigorova N.P., Monastyrev P.V., Pakhomova E.G., Semicheva N.E. Aerodynamics and Heat Transfer of Swirling Natural Gas Flow in a Vortex Heat Exchanger of the Heating System of a Gas Control Point. Proceedings of the Southwest State University. 2020;24(3):99-110. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1560-2020-24-3-99-110

Просмотров: 75


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-1560 (Print)
ISSN 2686-6757 (Online)