Аналіз та узагальнення сучасних способів і технічних засобів теплолокалізації з виявленням шляхів підвищення ефективності їх роботи. Теоретичні дослідження взаємодії плоских горизонтальних неізотермічних рівнобіжних струменів повітряного потоку.
Аннотация к работе
Одним із рішень зазначеної проблеми, яка стосується теплолокалізуючих пристроїв, є раціональне використання аеродинамічних та теплових параметрів потоків повітря, що дозволяє шляхом керування результуючого поля швидкості при їх взаємодії, досягти енергозберігаючого ефекту при експлуатації систем промислового теплозабезпечення. Дослідження, що спрямовані на удосконалення і розвиток теорії взаємодії плоских горизонтальних рівнобіжних неізотермічних потоків, теоретичне і практичне рішення проблеми керування аеродинамічними та тепловими характеристиками взаємодії повітряних мас при витіканні з насадку повітряно-теплової завіси є актуальними, бо призводять до економії енергії. Напрямок роботи відповідає Закону України “Про пріоритетні напрямки розвитку науки і техніки” за напрямками ”Новітні технології та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та агропромисловому комплексі”, ”Збереження навколишнього середовища (довкілля) та сталий розвиток”, плану ДКНТ України, розділ 04.12 “Економічні та технологічні засади енерго-та ресурсозбереження; стратегія розвитку енергетики”, основним задачам державної програми “Енергозбереження”, програм “TASIS” Енергетичного центру ЄС у м. Предмет дослідження - теплові та аеродинамічні процеси взаємодії плоских неізотермічних горизонтальних повітряних струменів, що витікають з повітрявипускаючого отвіру теплолокалізуючого пристрою. Аналіз способів і конструкцій теплолокалізуруючих пристроїв з вертикальними щілинами для запобігання проривів холодного зовнішнього повітря в опалювальні приміщення, дозволило зробити висновок щодо раціонального застосування плоских горизонтальних неізотермічних взаємодіючих потоків стосовно до пристрою повітряновипускних щілин насадку повітряно-теплових завіс, яке призводить до корисного ефекту, що дозволяє знизити необхідну витрату теплоти на теплолокалізуючий пристрій.Виконаний аналіз існуючих способів і теплолокалізуючих засобів для запобігання проривів зовнішнього повітря в опалювальне приміщення технологічних виробництв, дозволив встановити, що ефективність роботи завіси досягається шляхом застосування раціональної взаємодії плоских неізотермічних потоків. Аналіз літературних джерел показав, що фізичні процеси, які відбуваються при взаємодії плоских неізотермічних струменів, що витікають з повітрярозподільного отвіру, показує, що використання відомих аналітичних залежностей дозволяє одержати лише якісну характеристику процесу. На підставі результатів теоретичних досліджень запропонований новий спосіб створення повітряно-теплової завіси, що полягає в раціональному використанні взаємодії плоских горизонтальних неізотермічних струменів, дозволяючий одержати злиття на початковій ділянці, для реалізації якого розроблена конструкція повітрявипускаючого отвору. На підставі дослідно-промислових випробувань запропоноване конструктивне-схемне рішення теплолокалізуючого пристрою, яке запобігає проривам зовнішнього повітря в опалювальне приміщення цеху, новизна якого містить в тому, що відбувається раціональне злиття плоских горизонтальних неізотермічних струменів, що витікають з повітрярозподільного отвіру в єдиний повітряний потік на початковій ділянці в конструкції насадка. Розроблено графоаналітичну методику, що дозволяє визначити необхідну витрату повітря, що витікає з повітророзподільного отвору перекритого в перемежованому порядку повітряно-теплової завіси, шляхом введення поправочного коефіцієнту k1=0,71, і обчислити теплову ефективність даного способу.
Вывод
У дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-технічна задача ефективного теплозабезпечення обєктів теплопостачення шляхом застосування раціональних теплолокалізуючих пристроїв на вході промислових споруд.
Отримані наукові результати базуються на аналізі розробленої математичної моделі та експериментальних данних аеродинамічних та теплових характеристик взаємодії плоских неізотермічних потоків.
Відповідно до мети роботи були отримані наступні результати: 1. Виконаний аналіз існуючих способів і теплолокалізуючих засобів для запобігання проривів зовнішнього повітря в опалювальне приміщення технологічних виробництв, дозволив встановити, що ефективність роботи завіси досягається шляхом застосування раціональної взаємодії плоских неізотермічних потоків. Аналіз літературних джерел показав, що фізичні процеси, які відбуваються при взаємодії плоских неізотермічних струменів, що витікають з повітрярозподільного отвіру, показує, що використання відомих аналітичних залежностей дозволяє одержати лише якісну характеристику процесу.
На підставі результатів теоретичних досліджень запропонований новий спосіб створення повітряно-теплової завіси, що полягає в раціональному використанні взаємодії плоских горизонтальних неізотермічних струменів, дозволяючий одержати злиття на початковій ділянці, для реалізації якого розроблена конструкція повітрявипускаючого отвору.
На підставі експериментальних результатів, їх обробки, аналізу та узагальнення отримані регресійні рівняння залежностей швидкісних і температурних полів від технологічних режимів виробництва і геометричних розмірів теплолокалізуючого пристрою.
На підставі дослідно-промислових випробувань запропоноване конструктивне-схемне рішення теплолокалізуючого пристрою, яке запобігає проривам зовнішнього повітря в опалювальне приміщення цеху, новизна якого містить в тому, що відбувається раціональне злиття плоских горизонтальних неізотермічних струменів, що витікають з повітрярозподільного отвіру в єдиний повітряний потік на початковій ділянці в конструкції насадка.
Виконані промислові випробування розробленого способу теплолокалізації, показали високу ефективність запропонованої повітряно-теплової завіси у виробничих умовах, більш 20% у порівнянні з типовою. Розроблено графоаналітичну методику, що дозволяє визначити необхідну витрату повітря, що витікає з повітророзподільного отвору перекритого в перемежованому порядку повітряно-теплової завіси, шляхом введення поправочного коефіцієнту k1=0,71, і обчислити теплову ефективність даного способу. Технико-економичний аналіз показав, що окупність даного способу створення повітряно-теплової завіси складає 1,5 року при постійній роботі протягом опалювального періоду.
ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ОПУБЛІКОВАНІ В НАСТУПНИХ РОБОТАХ
Публікації у фахових виданнях: 1. Лужанская А.В. Энергосбережение в процессах локазизации прорывов воздуха в помещения через открытые проемы.//Тр. Одес. политехн. ун-та. - Одесса: ОНПУ. - 2002. - Вып. 2(18).- С. 68-70.
2. Лужанская А.В. Необходимость воздушно-тепловых завес в свете современных требований по энергосбережению. // Вісник ОДАБА. - Одеса: ОДАБА. - 2002. - №7. - С. 93-98.
3. Лужанская А.В. Определение технических параметров отечественного и зарубежного оборудования по созданию нормируемого микроклимата в гражданских зданиях. // Вісник ОДАБА. - Одеса: ОДАБА. - 2002. - №8. - С. 107-111.
4. Лужанская А.В., Лужанская И.И. Теоретическое исследование температурных полей при слиянии плоских неизотермических струй. // Вісник ОДАБА. - Одеса: ОДАБА. - 2003. - №8. - С. 107-111.
6. Исаев В.Ф., Лужанская А.В. Ресурсосбережение в процессах теплоснабжения вентиляционно-отопительных систем промышленных зданий. // Холодильна техніка і технологія. - 2003. - № 5(85). - С.51-54.
7. Лужанская А.В. Исследование влияния неизотермичности плоских струйна траекторию воздушного потока. // Науково-технічний збірник “Комунальне господарство міст”. Випуск 53. Серія: технічні науки й архітектура. Харківська Державна Академія міського господарства. - Київ “Техніка”, 2003 - С. 257-261.
8. Лужанская А.В. Энергосбережение в процессах организации теплового режима промышленных зданий. // Збірник наукових праць “Перспективні напрямки проектування житлових та громадських будівель”. Спеціальний випуск. Матеріали науково-практичної конференції “Енергозберігаючі технології в будівництві та архітектурі”. - К.: ЗНДІЕП. - 2004. - С.115-119.
9. Лужанская А.В. Энергосбережение в системах теплозащиты воздушно-тепловых завес. // Вентиляція, освітлення та теплогазопостачання: Науково-технічний збірник. - К.: КНУБА. - 2005. - №8. - С. 96-98.
10. Патент Украины. UA 64378 A MKI F24F9/00. Способ создания воздушной завесы -/Лужанская А.В., Лужанская И.И. Заявл. 22.05.03; Опубл. 16.02.04, Бюл. №2., 2004 - 2 с.
11. Исаев В.Ф., Лужанская А.В., Рябов А.B. Энергосбережение при использовании воздушно-тепловых завес. // Збірник матеріалів 5-ої Міжнародної науково-практичної конференції “Управління ефективним енерговикористанням”. - Одеса: Головне управл. ЖКГЕЕ. - 2003. - С.71-72.
12. Лужанская А.В. Анализ существующих исследований по использованию воздушных завес для промзданий.// Збірник матеріалів науково-технічної конференції по енергозбереженню в системах опалення, вентиляції і кондиціонування. Серія “Теплопостачання і вентиляція”. - Одеса: ОДАБА. - 2001. - С.62-64.
13. Исаев В.Ф., Лужанская А.В. Рекомендации по снижению теплопотерь производственных помещений.// Збірник матеріалів науково-технічної конференції по енергозбереженню в системах опалення, вентиляції і кондиціонування. Серія “Теплопостачання і вентиляція”. - Одеса: ОДАБА. - 2001. - С.23-24.
14. Исаев В.Ф., Лужансая А.В., Рябов А.В. Сравнительный обзор рынка мировых производителей тепловых завес. // Збірник матеріалів науково-технічної конференції по енергозбереженню в системах опалення, вентиляції і кондиціонування. Серія “Теплопостачання і вентиляція”. - Одеса: ОДАБА. - 2002. - С.68-69.
15. Исаев В.Ф., Лужанская А.В., Ксендзук В.В. Плоскостное взаимодействие неизотермических потоков воздушно-тепловой завесы. // Збірник матеріалів науково-технічної конференції по енергозбереженню в системах опалення, вентиляції і кондиціонування. Серія “Теплопостачання і вентиляція”. - Одеса: ОДАБА. - 2003. - С.4-5.
16. Зайцев О.Н., Любарец А.П., Лужанская А.В. Повышение эффективности работы систем отопления в условиях изменяющейся тепловой нагрузки. // Международный научно-практический семенар “Эффективная энергетика в строительстве”.-Кишинев (Молдова)., Технический университет Молдовы (16-17 ноября 2006) - 2006. - С.36-41.