Введение к работе
Актуальность темы. В топках котлов, в печах металлургической, нефтехимической, металлообрабатывающей промышленности и в других высокотемпературных промышленных агрегатах теплообмен излучением является основным. Корректный расчет лучистого теплообмена в топках котельных агрегатов является неотъемлемым условием при проектировании и эксплуатации котельных агрегатов. По теории и используемым методам теплообмен излучением уже давно превратился в самостоятелыгую область научных исследований со своей спецификой и проблематикой. Роль теплообмена возрастает с повышением температуры излучающих объектов, эмиссионных свойств рабочих сред и их параметров. Наряду с этим возрастают требования к точности расчетов лучистого теплообмена, которые напрямую зависят от первичных радиационных характеристик материалов и параметров рабочих сред, определяемых экспериментально. В связи с большими погрешностями рекомендованного Нормативного метода котельных агрегатов существует необходимость получения новых данных по поглощательной и излучательной способности твердых дисперсных фаз рабочих сред энерготехнологическях агрегатов.
Целью работы является получение новых экспериментальных данных по поглощательной способности твёрдых дисперсных фаз энерготехнологических агрегатов.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие задачи:
Исследование поглощательной способности твёрдых дисперсных фаз энерготехнологических агрегатов в зависимости от концентрации частиц;
Исследование поглощательной способности твёрдых дисперсных фаз энерготехнологических агрегатов в зависимости от дисперсного и химического состава частиц;
Исследование поглощательной способности твёрдых дисперсных фаз энерготехнологических агрегатов в зависимости от температуры абсолютно черного тела и частиц.
Основные методы научных исследований. В работе использованы методы вычислительной математики, теории лучистого теплообмена, общей химии и физики, инфракрасной техники. Для расчетов и построения графических зависимостей использовались пакеты прикладных программ AutoCAD, Microsoft Exel и MathCad.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Установлен характер влияния концентрации частиц на поглощательную
способность частиц твёрдых дисперсных фаз для семи конкретных образцов
энерготехнологических агрегатов в диапазоне концентрации частиц от 50 до 1250 г/м3;
Установлен-характер влияния дисперсного и химического состава частиц на поглощательную способность частиц твердых дисперсных фаз для семи конкретных образцов энерготехнологических агрегатов в диапазоне концентрации частиц от 50 до 1250 г/м3;
Выявлены зависимости поглощательной способности твёрдых дисперсных фаз рабочих сред от температуры абсолютно чёрного тела в диапазоне температур от 525 до 1025 К при изменении температуры частиц от 293 до 803 К;
4. Получены эмпирические формулы, пригодные для практических расчетов
коэффициентов ослабления лучей твёрдых дисперсных фаз энерготехнологических
агрегатов при изменении концентрации частиц, температуры абсолютно чёрного тела и частиц для исследованных шести образцов.
Достоверность результатов работы обусловлена применением и учетом современных методов теоретических и экспериментальных исследований, сопоставимостью полученных данных с другими источниками, анализом и проверкой предложенных решений на действующих теплоэнергетических предприятиях.
Практическая ценность работы заключается в полученных данных по поглощательной способности частиц твердых дисперсных фаз рабочих сред повышающих . точность расчетов лучистого теплообмена в высокотемпературных энерготехнологических агрегатах.
Реализация результатов работы. Рекомендация по интенсификации радиационного теплообмена от пылегазовых потоков рабочих сред с целью снижения затрат топлива на производство тепловой энергии.
Автор защищает:
1. Результаты проведенных исследований
2. Влияние на поглощательную способность твёрдых дисперсных фаз
энерготехнологических агрегатов:
концентрации частиц;
дисперсного состава частиц;
температуры абсолютно чёрного тела;
температуры частиц.
Личное участие. Все результаты получены лично под научным руководством профессора, д. т. н. Таймарова М. А.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлены на: 17-й и 18-й Всероссийской научно- технической конференции по энергетики Михайловского военно-артиллерийского университета (филиал, г. Казань) в г. Казани, 2005 - 2006г. Также докладывались: на аспирантско > магистерских научных семинарах КГЭУ, посвященный дню энергетика в 2006 - 2007 г.; на научном семинаре молодых ученных и специалистов в г. Казани 2006 г.; на Всероссийских межвузовских научно - технических конференциях в г. Казани, 2006 - 2007 г.; во Второй и Третьей Всероссийских молодежных международных научных конференциях «Тинчуринские чтения» в г. Казани, 2007 - 2008 г.
Публикация. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы и приложения. Диссертация содержит 131 страницы машинописного текста, 29 рисунка, 19 таблиц и 119 наименований в списке использованной литературы.
