Методика расчета остывания жидкости при ее движении в протяженных трубопроводных системах
ГРНТИ: Теоретические основы теплотехники 443103
Ключевые слова: теплофизические характеристики, теплопередача, многослойная цилиндрическая стенка, системы горячего водоснабжения, остывание воды, thermophysical characteristics, heat transfer, multilayer cylindrical wall, hot water supply systems, water cooling.
Авторский коллектив:
- Ившина А. А., студент, Ижевск, Россия, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова;
- Стерхов И. Д., студент, Ижевск, Россия, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова;
- Попов Д. Н., канд. техн. наук, доц., Ижевск, Россия, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова;
- Хворенков Д. А., канд. техн. наук, доц., Ижевск, Россия, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова;
- Лебедева А. А., ст. преподаватель, Ижевск, Россия, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова;
Аннотация: На основе фундаментальных законов теплопроводности и гидромеханики разработана и численно реализована методика расчета потерь тепла в окружающую среду и изменение температуры жидкой или газообразной среды при ее транспортировании в протяженных и разветвленных гидросистемах. Методика распространяется на вертикальные и горизонтальные участки труб с различными теплоизоляционными покрытиями и внешними условиями теплообмена. Используются зависимости изменения теплофизических характеристик транспортируемых жидкостей от температуры, которые представляются для удобства компьютерной реализации в виде регрессионных соотношений, полученных на основе справочной информации. Для осуществления расчета гидравлическая сеть разбивается на отдельные участки, транспортирующие постоянный расход среды, а те, в свою очередь - на конечное, определяемое исходя из условий сходимости решения, число цилиндрических элементов. Для каждой такой составляющей части рассчитываются коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи с привлечением хорошо зарекомендовавших себя критериальных уравнений, количество теплоты, проходящей через моногослойную цилиндрическую стенку, величина остывания жидкости. Применительно для систем горячего водоснабжения многоквартирных жилых домов представлены результаты расчетов.
Список литературы:
[1] Варгафтик, Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н. Б. Варгафтик. - Москва : Наука, 1972. - 720 с.
[2] Теплоэнергетика и теплотехника: Справочная серия: в 4 кн. - Кн. 2. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент / под общ. ред. А. В. Клименко и В. М. Зорина. - Москва : Издательский дом МЭИ, 2007. - 564 с.
[3] Форсайт, Дж. Машинные методы математических вычислений / Дж. Форсайт, М. Малькольм, К. Моулер. - Москва : Мир, 1980. - 280 с.
[4] Нащокин, В. В. Техническая термодинамика и теплопередача / В. В. Нащокин. - Москва : Высш. шк., 1975. - 496 с.
[5] Молчанов, И. Н. Машинные методы решения прикладных задач: Дифференциальные уравнения / И. Н. Молчанов. - Киев : Наук. думка, 1988. - 344 с.
[6] Патент на полезную модель № 77317 U1 Российская Федерация, МПК E04H 12/00. Дымовая труба : № 2008117357/22 : заявл. 30.04.2008 : опубл. 20.10.2008 / Д. А. Хворенков, О. И. Варфоломеева, Р. З. Касимов ; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ижевский государственный технический университет.
[7] Хворенков, Д. А. Методика расчета температурно-влажностных режимов работы дымовых труб теплоэнергетических установок / Д. А. Хворенков, О. И. Варфоломеева // Промышленная теплоэнергетика. - 2013. - № 7. - С. 30-33.
[8] Попов, Д. Н. Методика численного моделирования фазовых переходов теплоаккумулирующих материалов, заключенных в двумерный объем / Д. Н. Попов, В. Н. Диденко, Р. З. Касимов // Интеллектуальные системы в производстве. - 2015. - № 1(25). - С. 26-30.