2014
https://rep.bntu.by/handle/data/22648
2024-03-28T10:08:55ZРасчет технологических параметров затрубной реагентной циркуляционной промывки гравийных фильтров водозаборных скважин
https://rep.bntu.by/handle/data/11254
Расчет технологических параметров затрубной реагентной циркуляционной промывки гравийных фильтров водозаборных скважин
Ивашечкин, В. В.; Веременюк, В. В.; Автушко, П. А.
Целью работы являлось изучение темпов декольматации зернистого слоя гравийной обсыпки скважины при создании в нем промывного потока реагента с заданными гидродинамическими параметрами и определение общей продолжительности обработки. Рассмотрено радиальное движение раствора реагента при нагнетании его снаружи контура гравийной обсыпки фильтра, направленное к оси скважины в условиях квазиустановившегося режима фильтрации при равенстве расхода закачки и откачки реагента из скважины.
Закольматированный грунт гравийной обсыпки схематизирован в виде пористого кольцевого цилиндра с внешним радиусом, равным радиусу контура гравийной обсыпки, высотой, равной длине фильтра, совершенной по степени вскрытия пласта скважины. Внутренний радиус цилиндра равен радиусу фильтра. Задана начальная насыщенность грунта кольматантом. Принято, что через наружную боковую поверхность кольцевого цилиндра равномерно по всей высоте подается реагент с заданным расходом. Прифильтровая зона задана однородной, движение – квазиустановившимся. Составлена система уравнений: объединенного уравнения движения и сохранения массы и обобщенного уравнения кинетики, описывающих кинетику растворения коль-матанта в режиме осуществления затрубной промывки кольцевой гравийной обсыпки скважины с учетом изменения структуры пористой среды. Получено аналитическое решение системы уравнений, которое позволяет рассчитать в процессе выщелачивания концентрацию солей в реагенте и определить удельный объем отложений в точке гра-вийной обсыпки в любой момент времени в процессе закачки реагента. Получена аналитическая зависимость для расчета продолжительности полной регенерации слоя зерен грунта на внешнем контуре гравийной обсыпки. Для расчета продолжительности полной регенерации всей толщи обсыпки предложено разбить период регенерации на ряд фаз последовательного выноса солей из грунта. Продолжительность одной фазы принята равной времени прохождения реагентом кольцевого участка. Каждая фаза рассчитывается отдельно, так как начальный удельный объем отложений во входном сечении изменяется после каждой фазы, что требует корректировки граничных условий. Методика поэтапного расчета продолжительности регенерации до достижения требуемой степени декольматации реализована на ЭВМ.
2014-01-01T00:00:00ZРазвитие струи над нагретой горизонтальной поверхностью
https://rep.bntu.by/handle/data/11253
Развитие струи над нагретой горизонтальной поверхностью
Дячек, П. И.; Захаревич, А. Э.; Грачев, И. Ю.
На основании математической модели процессов переноса теплоты и массы исследуется развитие тепловой загрязненной воздушной струи, формируемой над поверхностью протяженной нагретой плиты. Приводятся результаты численных расчетов, выполненных с целью поиска способа исключить выход загрязняющих веществ за пределы вытяжного зонта при наличии внешних воздействий. Рассматриваются три варианта удлинения свесов зонта: с обеих сторон, со стороны раздачи приточного воздуха, со стороны, противоположной расположению воздухораспределителей. Сравнение последствий применения указанных вариантов конструктивного решения зонта позволило установить, что наибольшее снижение утечек дает свес, расположенный со стороны набегающего потока воздуха. Установлено, что удлинение боковых свесов зонта не обеспечивает полной локализации загрязненной конвективной струи. В ходе работы исследованы несколько вариантов использования экранов, расположенных со стороны бокового потока воздуха. Наилучший результат наблюдается в условиях применения экрана, симметрично расположенного относительно зазора между зонтом и плитой. Анализ локальных значений полей температуры и скорости в данном случае показывает, что утечка нагретого загрязненного воздуха в пространство цеха практически отсутствует. Установлено, что тепловая струя наиболее эффективно может быть локализована при условии симметричного относительно зонта распределения приточного воздуха. Рассматривается влияние открытых ворот на формирование конвективной струи в пространстве цеха с тепловыделениями. Отмечается смещение вос-ходящей струи в противоположную от ворот сторону. Поступление лучистой теплоты от плиты имеет большое значение в формировании поля температуры близко расположенных участков поверхностей пола и стен.
2014-01-01T00:00:00ZЧисленное и экспериментальное исследование нестационарной работы U-образного вертикального грунтового теплообменника
https://rep.bntu.by/handle/data/11251
Численное и экспериментальное исследование нестационарной работы U-образного вертикального грунтового теплообменника
Филатов, С. О.
Разработана численная модель нестационарного теплового режима вертикального грунтового теплообменника, позволяющая установить изменение во времени его основных параметров: теплового потока, температуры теплоносителя на выходе, усредненное распределение температуры в прилегающем грунте. Предлагаемый подход основан на решении уравнения теплопроводности в нестационарной плоской осесиммет-ричной постановке с граничными условиями, учитывающими параметры грунтового теплообменника и температурный режим грунта на удалении. Решение проводили по методу конечных разностей. Достоверность разработанной модели подтверждается сравнением расчетных результатов с экспериментальными данными, полученными на разработанной установке, в которой имитировался нестационарный тепловой режим грунтового теплообменника в виде U-образной трубы, расположенной горизонтально в песчаной среде. В эксперименте, проводимом в два этапа, было организовано охлаждение воды в грунтовом теплообменнике. На первом этапе определяли теплофизические свойства песка. Теплопроводность песка находили стационарным методом плоского слоя, температуропроводность – методом регулярного режима с применением цилиндрического калориметра. Полученные свойства использовали далее при обработке экспериментальных данных второго этапа – исследование нестационарной работы грунтового теплообменника. Проанализированы результаты четырех экспериментов с различной продолжительностью и характером изменения массового расхода и температуры теплоно-сителя. Расхождение результатов опыта и расчета по модели для температуры теплоносителя на выходе теплообменника отмечено в диапазоне 0,5–1,8 %, для темпе-ратуры грунта – 1,0–2,3 %, для теплового потока – 3,6–5,4 %. Результаты экспериментов могут быть использованы для подтверждения достоверности других методов моделирования грунтовых теплообменников. Представленную численную модель можно использовать для анализа работы системы теплоснабжения с тепловыми насосами.
2014-01-01T00:00:00ZМоделирование башенной испарительной градирни и влияние аэродинамических элементов на ее работу в условиях ветра
https://rep.bntu.by/handle/data/11250
Моделирование башенной испарительной градирни и влияние аэродинамических элементов на ее работу в условиях ветра
Добрего, К. В.; Хеммасиан Кашани, М. М.; Ласко, Е. Е.
Современные башенные испарительные градирни могут использовать разнообразные аэродинамические элементы (дефлекторы, ветроперегородки и др.) для улучшения тепловой работы, особенно в условиях ветра. В статье численно исследуется влияние завихрителей в надоросительном пространстве и ветроперегородок на производительность башенной испарительной градирни в условиях ветра. В качестве прототипа взята действующая башенная испарительная градирня ТЭС «Ву-Джин», Китай. При расчетах использовали аналогию тепло- и массопереноса, что позволило рассмотреть аэродинамику однофазного потока и выполнить детальные трехмерные расчеты на современных персональных вычислительных машинах. Коэффициент теплоотдачи оросителя и его гидродинамическое сопротивление устанавливали в соответствии с экспериментальны-ми данными по общему расходу воздуха в градирне. Численная модель протестирована с использованием экспериментальных данных. Продемонстрирована нелинейная зависимость тепловой производительности башенной испарительной градирни от скорости ветра с минимумом (критическая скорость ветра) при ucr ~ 8 м/с для моделируемой системы. Использование крестообразных ветроперегородок существенно не изменяет критическую скорость ветра, но улучшает тепловую работу при умеренном и сильном ветре. Совместное использование ветропе-регородок и завихрителей в надоросительном пространстве может повысить эффективность башенной испарительной градирни на величину до 20–30 % при угле установки завихрителей α = 60o. Расчеты позволяют анализировать аэродинамические структуры, возникающие в башенной испарительной градирне, и однородность поля скоростей в области оросителя.
Результаты исследования могут быть полезны для оптимизации конструкции градирен, в том числе и перспективных градирен гибридного типа.
2014-01-01T00:00:00Z