Исследование теплообмена в продуваемых непроходных каналах теплотрасс. Ч. 2
Another Title
Heat Transfer Research in Blown-Through Non-Passable Heating Mains Channels. P. 2
Bibliographic entry
Седнин, В. А. Исследование теплообмена в продуваемых непроходных каналах теплотрасс. Ч. 2 = Heat Transfer Research in Blown-Through Non-Passable Heating Mains Channels. P. 2 / В. А. Седнин, Т. В. Бубырь // Наука и техника. – 2021. – № 3. – С. 248-258.
Abstract
Для повышения эффективности эксплуатации тепловых сетей, размещенных в непроходных каналах, ранее предложено схемно-структурное решение регенеративно-утилизационного теплоиспользования в системах централизованного теплоснабжения. Невозможность создания натурной экспериментальной установки, охватывающей нужный диапазон факторов и область их изменения, сложность проведения пассивного эксперимента на существующих теплотрассах привели к необходимости разработки виртуальной модели на базе программного комплекса ANSYS. На этой виртуальной модели проведен шестифакторный эксперимент. Получены уравнения регрессии для определения напора, требуемого для обеспечения продувки канала воздухом, а также теплообмена с трубопроводами прямой и обратной сетевой воды, расположенными в канале, и теплообмена с грунтом вокруг канала. Кроме того, выведена регрессионная зависимость для нахождения интегрального потока теплоты от перечисленных омываемых поверхностей к потоку воздуха. Осуществлен переход от безразмерных факторов к натуральным. С помощью карт Парето определены наиболее значимые факторы. В части 1 статьи проведена верификация полученных зависимостей. С использованием стандартных статистических методов оценок на базе рассчитанных значений критериев Фишера, Стьюдента и других определена адекватность уравнений регрессии. Приведены и проанализированы поверхности отклика с помощью двумерных сечений для ряда факторов при фиксированных значениях одних и изменении двух наиболее характерных, физически весомых для данной функции отклика. На базе анализа регрессионных зависимостей выполнена их валидация. Полученные регрессионные уравнения охватывают практически весь спектр возможных диаметров теплотрасс, что позволяет использовать их при разработке энергосберегающих проектов.
Abstract in another language
A schematic and structural solution of regenerative-utilization heat use in centralized heat supply systems was previously proposed in order to increase the efficiency of operation of heating networks located in non-passable channels. The impossibility of creating a full-scale experimental setup covering the required range of factors and the area of their change, the complexity of a passive experiment on existing heating mains led to the need to develop a virtual model based on the ANSYS sofware package. A six-factor experiment has been carried out on this virtual model. Regression equations have been obtained to determine the pressure required to provide air purging of the channel, as well as heat exchange with pipelines of direct and return network water located in the channel, and heat exchange with soil around the channel. In addi-tion, a regression relationship has been derived to find the integral heat flux from the listed washed surfaces to the air flow. The transition from dimensionless to natural factors has been made in the paper. The most significant factors are identified with the help of Pareto cards. The obtained dependencies have been verified in Part 1 of the paper. The adequacy of the ob-tained regression equations has been determined using standard statistical estimation methods based on the calculated values of the Fisher’s, Student’s and other criteria. The response surfaces are presented and analyzed using two dimensional sections for a number of factor values at fixed values of one and a change in two most characteristic, physically significant for a given response function. They have been validated on the basis of the analysis of regression dependencies. The obtained regression equations cover almost the entire range of possible diameters of heating mains, which makes it possible to use them in the development of energy-saving projects.
View/
Collections
- № 3[10]