https://rep.bntu.by/handle/data/49397 Wed, 08 Apr 2026 05:07:54 GMT 2026-04-08T05:07:54Z https://rep.bntu.by/handle/data/53119 Оценка энергетической эффективности цикла теплового насоса со ступенчатым сжатием Абильдинова, С. К.; Мусабеков, Р. А.; Расмухаметова, А. С.; Чичерин, С. В. Мировые тенденции в области разработки и внедрения теплонасосной техники направлены на увеличение выпуска и модернизацию существующих тепловых насосов. В них экологически обосновано применение хладагентов с нулевым значением потенциала истощения озонового слоя относительно фтортрихлорметана и с минимальными значениями потенциалов глобального потепления относительно диоксида углерода. Перспективными являются теплонасосные установки со ступенчатым сжатием, а также последовательной и каскадной схемами включения, которые обеспечивают более высокую температуру теплоносителя в системе теплоснабжения. Повышение эффективности теплового насоса зависит от совершенства термодинамического цикла работы, выбора рабочего агента и качественного функционирования установки на нерасчетном температурном режиме. В статье приведены результаты исследования показателей эффективности работы тепловых насосов со ступенчатым сжатием. Сформулированы концепции применения теплового насоса с двухступенчатым сжатием рабочего агента. Выполнены экспериментальные исследования с тепловым насосом Altal GWHP26Н мощностью 24,2 кВт на экологичных хладагентах R134а и R600а. Представлены результаты сравнительного расчета показателей эффективности работы одно- и двухступенчатых тепловых насосов. Рассмотрены различные схемы реализации термодинамического цикла для одно- и двухступенчатого тепловых насосов. Доказана эффективность работы двухступенчатых тепловых насосов, реализующих термодинамический цикл с переохлаждением конденсата и регенерацией теплоты пара рабочего агента. Двухступенчатый термодинамический цикл теплового насоса сопровождается минимальными потерями при дросселировании жидкого хладагента и решает проблему полезного теплоиспользования для повышения температуры нагреваемого теплоносителя для систем отопления и горячего водоснабжения. Регенерация пара рабочего агента на выходе из испарителя за счет использования регенеративного теплообменника дает также дополнительный эффект по минимизации термодинамических потерь и повышению эффективности циклов парокомпрессионных тепловых насосов в условиях больших перепадов температур в испарителе и конденсаторе. Tue, 01 Jan 2019 00:00:00 GMT https://rep.bntu.by/handle/data/53119 2019-01-01T00:00:00Z https://rep.bntu.by/handle/data/53118 Дискретная оптимизация программно управляемых режимов тепловой обработки бетонных изделий в теплотехнологических установках Нияковский, А. М.; Романюк, В. Н.; Яцкевич, Ю. В.; Чичко, А. Н. В статье рассмотрен метод оценки режимов работы теплотехнологических установок, используемых для тепловой обработки бетонных изделий в условиях программно управляемого подвода теплоты вида «нагрев – изотермическая выдержка – охлаждение». Метод основан на численном решении нестационарного уравнения теплопроводности, дополненного уравнениями, описывающими процесс гидратации бетонного изделия, и включает систему начальных и граничных условий для его пространственной структуры. Он позволяет построить табулированные функции температуры и степени гидратации от времени тепловой обработки в любой точке 3D-изделия. Представлен математический аппарат для расчета функциональных зависимостей процесса гидратации бетона в теплотехнологических установках с программно нагреваемой средой. Применительно к симметричному изделию выполнены расчеты процесса гидратации бетона в опалубке. Проведен численный анализ поведения функций, моделирующих режим подвода теплоты в зависимости от времени обработки бетонного изделия, основанный на расчете градиента температур по минимальному сечению изделия. Показано, что максимальная скорость процесса гидратации в твердеющем бетонном изделии достигается при наибольшем времени изотермической выдержки. При этом с увеличением продолжительности нагрева изделия снижается величина максимума скорости гидратации. Развиваемый метод оценки режимов тепловой обработки бетонных изделий позволяет определить параметры, необходимые для расчета количества полезной теплоты, минимально необходимой для тепловой обработки бетонных изделий с пространственно распределенными параметрами. Предлагаемый метод применим для расчета температурных полей и степени гидратации в изделиях со сложной геометрией, помещенных в программно нагреваемую среду теплотехнологических промышленных установок для ускоренной гидратации бетонов, а также позволяет производить поверочные вычисления перед назначением режимов подачи теплоты к обрабатываемым изделиям. Tue, 01 Jan 2019 00:00:00 GMT https://rep.bntu.by/handle/data/53118 2019-01-01T00:00:00Z https://rep.bntu.by/handle/data/53117 Теплоаэродинамические исследования шахматных пучков для выбора эффективного шага круглоребристых труб Кунтыш, В. Б.; Сухоцкий, А. Б.; Маршалова, Г. С.; Дударев, В. В.; Фарафонтов, В. Н. Приведены результаты экспериментального исследования локальным моделированием конвективного теплообмена и аэродинамического сопротивления шахматных шестирядных пучков из биметаллических труб со спиральными накатными алюминиевыми ребрами при поперечном обтекании воздухом в диапазоне изменения его скорости в сжатом сечении пучка 1,9−11,0 м/с. Скоростной диапазон охватывает возможные режимы эксплуатации промышленных аппаратов воздушного охлаждения. Ребра диаметром приблизительно 57 мм накатаны на стальной несущей трубе наружным диаметром 25 мм. Коэффициент оребрения трубы ϕ = 19,26. Такие трубы широко применяются в теплообменных секциях аппаратов воздушного охлаждения природного газа, в частности в ООО «Грибановский машиностроительный завод» (Россия). Для измерения коэффициентов теплоотдачи использован разработанный авторами электрокалориметр с подводимой мощностью 600–1300 Вт. Температура поверхности стенки у основания ребер не выходила за интервал 77–92 оС. Поперечный шаг труб в пучках S1 = 64,0; 68,0 мм, а продольный S2 = 54,4 или 50,0 мм. Проведено измерение теплоотдачи каждого поперечного ряда шестирядных пучков, а также средней теплоотдачи и аэродинамического сопротивления, которые обобщены уравнением подобия степенного вида. Теплоотдача последнего поперечного ряда по направлению движения воздуха на 0−5 % меньше теплоотдачи стабилизированных рядов, и здесь обнаружены новые особенности изменения теплоотдачи в недостаточно изученной области изменения шагов S1 и S2. Измерено термическое контактное сопротивление (ТКС) в диапазоне средней температуры контактных поверхностей tк = (79–95) оС и не выявлено зависимости значения ТКС от tк для указанного интервала. Численное среднее значение ТКС: Rк = 2,13 ⋅ 10–4 м2⋅К/Вт; оно характерно для надежного механического соединения оребренной алюминиевой оболочки с несущей стальной трубой из углеродистой стали. Вариантными теплоаэродинамическими расчетами с использованием полученных данных установлена технико-экономическая целесообразность размещения труб в вершинах равнобедренного треугольника с шагами: S1 = 68−69 мм; S2 = 55 мм, с отказом от применения расположения труб по равностороннему треугольнику с S1 = 2S′= 64 мм (где 2S′ – диагональный шаг). При Q = idem и прочих равных условиях количество труб на аппаратах воздушного охлаждения уменьшается на 5,7 % с понижением электропотребления до 4,0 %. Tue, 01 Jan 2019 00:00:00 GMT https://rep.bntu.by/handle/data/53117 2019-01-01T00:00:00Z https://rep.bntu.by/handle/data/53116 Численное моделирование слоевого горения двухфазной системы «горючая жидкость – твердое топливо» Добрего, К. В.; Козначеев, И. А. В связи c актуальностью вопросов совершенствования сжигания многокомпонентного и нестандартного топлива, а также для решения ряда экологических задач требуются исследования горения сложных гетерогенных, в частности двухфазных, систем типа «горючая жидкость – твердое топливо». Численно исследуются количественные и качественные особенности горения двух модельных топливных систем, условно соответствующих смесям «опилки – нефть» и «щепа – нефть». Особенностью данных систем является подвижность жидкой фазы, увлекаемой газовым потоком в пористой среде. Рассматривается одномерная плоская задача слоевого горения с поджигом с нижней и верхней сторон слоя. Показано, что для системы с мелкодисперсной твердой фазой (опилки), в силу низкой проницаемости для газов, скорость воздушного дутья относительно невысока, что обусловливает медленное формирование температурного фронта (характерное время – несколько десятков минут). В случае крупнодисперсной твердой фазы (щепа) расход воздуха больше и соответствующее время формирования температурных фронтов меньше (несколько минут). Как для случая мелко-, так и крупнодисперсной твердой фазы при поджиге снизу жидкофазный горючий компонент эвакуируется газовым потоком из горячей зоны раньше, чем формируется фронт горения. Поэтому основные закономерности динамики температурного фронта соответствуют «сухой» горючей системе. При поджиге сверху за время порядка 100 с (при использованных значениях параметров) формируется волна прогрева, распространяющаяся сверху вниз по слою и сопровождающаяся частичным окислением твердого горючего компонента при полном расходовании окислителя. Скорость распространения фронта горения в моделируемых условиях мало отличается при поджиге снизу и сверху. Однако время установления квазистационарной скорости фронта на начальном этапе значительно меньше при поджиге снизу. Результаты, полученные авторами, могут быть использованы для оптимизации слоевого сжигания многофазных топлив, режимных параметров метода внутрипластового горения при нефтедобыче, а также при исследовании ряда химических технологий. Tue, 01 Jan 2019 00:00:00 GMT https://rep.bntu.by/handle/data/53116 2019-01-01T00:00:00Z