автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Численное моделирование гидродинамики и теплообмена в установках для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива

На правах рукописи

Варфоломеева Ольга Ивановна

УДК 532.5+518.61

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ И ТЕПЛООБМЕНА В УСТАНОВКАХ ДЛЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО РАЗОГРЕВА ТЯЖЕЛОГО ЖИДКОГО ТОПЛИВА

I

Специальности:

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

01.02.05 - Механика жидкости, газа и плазмы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических

наук

Ижевск - 2003

Работа выполнена в Ижевском государственном техническом университете (ИжГТУ).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Диденко В.Н.

Научный консультант: доктор физико-математических наук, профессор Тененев В. А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Храмов С.Н.;

доктор физико-математических наук, профессор Кисаров Ю.Ф.

Ведущее предприятие: НИПИ «Нефть», г. ¿/жебсж

Защита диссертации состоится 2003 г. в '^час. на заседании

диссертационного совета Д212.065.04 в Ижевском государственном техническом университете по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7. _

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИжГТУ.

Автореферат разослан

г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

Бендерский Б.Я.

Актуальность работы. Для большинства котельных и тепловых электростанций, сжигающих природный газ, тяжелое жидкое топливо является резервным, поэтому оборудование для его слива, подачи и хранения должно обеспечивать надежную работу системы топливоснабжения. Разогрев жидкого топлива является одним из важнейших звеньев в системе мазутного хозяйства, т.к. при низких температурах оно находится в нерабочем состоянии.

Циркуляционный способ разогрева является более эффективным по сравнению со встроенными в резервуар подогревателями, он позволяет разогревать топливо любых марок. Мазут марки М100 и выше рекомендуется разогревать только методом циркуляции. Процесс разогрева жидкого топлива имеет такие особенности, как нестационарность, существенная температурная зависимость теплофизических характеристик топлива (особенно вязкости), влияние на процесс климатических условий на наружной поверхности резервуара, основным видом переноса теплоты в резервуаре с тяжелым жидким топливом является конвекция.

Существующий метод расчета параметров установок для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива основан на уравнении теплового баланса установки и не способен учесть перечисленные особенности. С помощью этого метода определяется только мощность внешнего теплообменника и время разогрева от начальной до конечной среднеобъемной температуры. Теплопотери в окружающую среду определяются через коэффициент теплопередачи, усредненный по всем поверхностям резервуара (в том числе и дна). Метод не чувствителен к изменению конструкции установки. Однако, из-за повышенных требований к производительности и энергоэффективности установок для циркуляционного разогрева необходимо выполнять расчеты с учетом всех факторов, влияющих на процесс и чувствительный к изменению конструкции установки. Для этого необходима разработка математической модели, основанной на решении системы дифференциальных уравнений Навье-Стокса, которая позволит проводить численные исследования гидродинамики и теплообмена установок с целью повышения их производительности и энергоэффективности.

Объект исследования - гидродинамические и теплообменные процессы в установках для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива.

Цель работы - научное обоснование методом численного моделирования гидродинамических и теплообменных процессов в установках циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива для выбора их конструктивных параметров и технологических режимов эксплуатации. Задачи исследования

- разработка математической модели установки для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива, учитывающей ее конструкцию и особенности процесса разогрева;

- разработка методики численной реализации математической модели, учитывающей влияние режима работы насосной установки на процессы в

РОС. НАЦИОНАЛЬНА« БИБЛИОТЕКА

резервуаре с топливом и влияние изменения температуры топлива на входе в насос на его производительность;

- проведение численных расчетов с целью изучения гидродинамических и теплообменник процессов в установках для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива;

- исследование путей повышения производительности и энергоэффективности установок.

Предмет исследования - математическая модель гидродинамических и 1

теплообменных процессов, описываемая системой нестационарных

дифференциальных уравнений Навье-Стокса.

На защиту выносятся

- математическая модель гидродинамических и теплообменных процессов в установках для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива на основе уравнений Навье-Стокса, которая в комплексе описывает гидродинамику и тепломассообмен в резервуаре с топливом, теплообмен с ^ окружающей средой, в том числе теплопотери в грунт, работу насосной 4 установки на сеть; 1

- методика реализации математической модели, учитывающая совместную I работу теплообменника, насоса, сети трубопроводов и резервуара с I топливом, основанная на методе контрольного объема; '

- результаты численных расчетов полей температур и скоростей в резервуаре, ' характерных для метода циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива;

- конструкции управляющих элементов в установках для циркуляционного разогрева тяжелых жидких топлив, позволяющих расширить область разогрева без дополнительных энергозатрат. |

Обоснованность и достоверность полученных в работе результатов | обеспечена использованием математической модели, построенной на фундаментальных законах сохранения массы, импульса, энергии, сравнением результатов численных расчетов с точными решениями и с результатами экспериментов, приведенными в литературе.

Научная новизна работы заключается в том, что: *

- впервые в полной постановке с минимальными допущениями решена задача расчета установок для циркуляционного разогрева тяжелых жидких топлив,

что позволило выявить зоны застоя и области активного теплообмена, "V ступенчатый характер развития процесса разогрева во времени.

- предложен новый способ постановки граничных условий на входной границе, основанный на совместном решении уравнений для процессов в резервуаре совместно с уравнениями, описывающими работу насоса на сеть трубопроводов; ,

- впервые получены поля скоростей и температур, характерные для » циркуляционного способа разогрева тяжелых жидких топлив. Установлена ' существенная роль в величине теплопотерь малоподвижного слоя топлива у

стекок и дна резервуара, увеличивающего термическое сопротивление 1

1

I

теплопередачи. Сформулирован принцип сохранения этого слоя на внутренней поверхности стенок и дна резервуара с топливом при организации энергоэффективного процесса разогрева тяжелых жидких топлив;

- установлено, что в установках классической конструкции процесс разогрева может иметь ступенчатый характер. Предложены новые технические разработки, позволяющие исключить этот недостаток, за счет управления потоками топлива в резервуаре. Техническая новизна подтверждена в положительном решении заявки на изобретение.

Значение результатов для теории:

предложен метод комплексного учета одновременной работы всех элементов установки: резервуара с топливом, насоса и сети трубопроводов;

- разработанная методика реализации математической модели может быть использована для решения класса задач, связанных с расчетом насосных гидравлических систем;

- изучена картина развития процессов гидродинамики и теплообмена в резервуаре с тяжелым жидким топливом при его разогреве циркуляционным методом;

Значение результатов для практики:

- созданный метод позволяет решать задачи прогнозирования на этапе проектирования установок и оптимизации режимов разогрева на этапе их эксплуатации;

- предложены новые технические решения установок, обладающих патентной новизной;

- результаты работы могут быть использованы в практике предприятий и организаций, занимающихся разработкой и эксплуатацией установок для циркуляционного разогрева тяжелых жидких топлив, в нефтяной, нефтехимической, пищевой, химической, фармацевтической промышленности, а также в учебном процессе для специальности 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция».

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и

обсуждались на:

- 8-й ежегодной международной научно-технической конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика". МЭИ, Москва, 2002;

- научно-практической конференции «Современное газоиспользующее оборудование и технологии в решении энергосберегающих и экологических проблем в газовой промышленности». Ижевск, 1999

- 4-й Российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике и промышленности». Ульяновск, 2003;

- региональном семинаре «Энергоэффективные технологии в ЖКХ». Ижевск, 2002;

- научно-технической конференции «Проблемы энергоресурсосбережения».

ИжГТУ, 2002. Публикации.

" Результаты работы отражены в 11 публикациях, в том числе в 4 статьях, 7 тезисах докладов на научных конференциях и в методических указаниях к курсовому проектированию. По результатам исследования подана одна заявка на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, 3 главы и заключение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследования, приведен обзор работ.

Первая глава посвящена физической и математической постановке задач. Рассматривается схема установки для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива (рис.1), состоящая из резервуара-хранилища 6, теплообменника 5, насосной установки 4 и сети трубопроводов 1, 2. В паромазутном теплообменнике 5 осуществляется подогрев мазута до температуры 70°С - 120°С, в зависимости от марки мазута. Горячий мазут подается в резервуар-хранилище 3 по мазутопроводу 1, ось которого совпадает с осью резервуара. Нагретый мазут отводится с помощью системы трубопроводов 2, расположенных равномерно по периметру резервуара вблизи дна. Циркуляция мазута в системе осуществляется с помощью насоса 4. Резервуар рассматривается в виде трех расчетных областей: область, заполненная топливом 6, грунт под резервуаром 7 и ограждающие конструкции резервуара 8,9 с прослойкой воздуха 10.

При постановке задачи сделаны следующие допущения:

- система отводящих патрубков заменяется кольцевым каналом;

- прослойка воздуха между свободной поверхностью топлива и крышей резервуара считается неподвижной, и перенос теплоты в ней осуществляется только за счет теплопроводности.

Течение и теплообмен в области, заполненной топливом 6, описывается системой нестационарных уравнений Навье-Стокса, записанных в дивергентном виде, в циллиндрической системе координат. Т.к. числа Рейнольдса небольшие и расчетная область осесимметричная, то система исходных уравнений записана без упрощений:

д(гр) + д (гр и) + д {rp v) = 0 dt 8 s д г

d{rpu) dirpuu) dlrpvu) д ( ди\ д ( д(г р) , .

dt dz дг dz) dr

dr J dz

д(гр у) t 5 (гр и у) [ д (гр у у) = д ( dv) | з Г Эу-] а(гр) 2 гр dt dz 8 г dz{ dz) дг{ дг) dz г2 ;

Э(г/?Г) | 5 (г/? и Г) | djrpvT) _ _д_( ^ 8Г1 | д (Л дТ dt dz 8 г д z ^ с d z J д г[ с d г

где

z , г - цилиндрические координаты; « - проекция вектора скорости на ось симметрии резервуара г, v - проекция вектора скорости на ось г; г -температура; р - коэффициент динамической вязкости; р - абсолютное давление; Л - коэффициент теплопроводности жидкости; с - теплоемкость жидкости; ß- коэффициент температурного расширения жидкости; г„ -температура на поверхности; р - плотность жидкости. Расчетная схема области б с указанием границ приведена на рис.2. Начальные условия:

t=О, и=О, v=0, T-Tq

В качестве граничных условий для уравнений сохранения импульса на стенках резервуара используются условия прилипания, на выходной границе - мягкие условия ^|üjri4=o. В качестве граничных условий на входной границе (Г 1.1)

задается вектор скорости щ, который определяется из решения системы уравнений, описывающих совместную работу насосной установки и сети трубопроводов:

Нн = A-B-Q2"м, Яс - S Q2,

"о = ^ о р ,

где

Нн - напор насосной установки, Не - сопротивление сети, Q производительность насосной установки (объемный расход топлива в циркуляционной сети), S - характеристика гидравлического сопротивления сети, F—площадь поперечного сечения подающего трубопровода 1, А, В-эмпирические коэффициенты:

A = Hü+a-Q2-b-Ql+Bt-Ql~m,

в = (02-6.) + +ßa)]

* — m _ л2-т '

В = 36002~m - В,,

Qi и Q2 - границы рабочей зоны насоса по производительности:

е,=о.8-е„, а=1.2-а,

где Qo - номинальная подача насоса, пересчитанная с воды на вязкую жидкость:

2о =

т - коэффициент Лейбензона, характеризующий режим течения вязкой жидкости в трубах,

Н0 - напор насоса при работе в номинальном режиме, пересчитанный с воды на вязкую жидкость по формуле:

На = кнН0В;

а, Ъ - эмпирические коэффициенты, зависящие от типа, марки, производительности насоса и вязкости жидкости:

кц , , кг.

а - an—, b - bn-4-

к ' ' "и к2 К Q Kq

кн, kQ - аппроксимационные коэффициенты, определяемые по соотношениям:

Rer

кн = 1 0.128-lg——, к0 = к

ReH

н

где переходное число Рейнольдса:

-0 305

Ren = 3.16-10 -ns , ns - коэффициент быстроходности насоса.

Число Рейнольдса, характеризующее режим течения в рабочем колесе насоса:

-

М

где п - число оборотов ротора насоса в час, £>2- диаметр рабочего колеса

насоса.

Характеристика гидравлического сопротивления сети трубопроводов определяется на основании известных соотношений для гидравлического расчета трубопроводов. Т.к. в процессе разогрева вязкость топлива может меняться более чем в сто раз, то характеристика сети и характеристика насоса являются плавающими. Рабочая точка при этом меняется, следовательно, меняется напор и подача насосной установки.

При решении системы уравнений теплофизические характеристики топлива являются известными функциями температуры. Для мазута марки М100:

7.17 10'

/7 = 985.0-0.528(^-20.0), М = Р

10(273 : 5+')JM5-0.8

10~6

д ( л г— 1 с а г" д г \ Л дТ

dz , j, _ д г с дг \ У

с = 1738.0+2.5 -t,A = 0.14-0.00021-(/-20.0).

Граничные условия для уравнения сохранения энергии в области 6 определяются путем решения сопряженной задачи теплопроводности для области основания, стенок и крыши с воздушной прослойкой:

д{грТ) dt

На наружной поверхности стенки и крыши задаются граничные условия третьего рода:

-¿стЩ =<*к(7с-7в),

где Лет - коэффициент теплопроводности материала стенки, ближайшей к наружной поверхности ячейки;; Тс - температура на наружной поверхности стенки, определяемая методом итераций; ак - коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности стенки. Для расчета ак используются критериальные уравнения вида:

Nu = С {Gr-Pr У-е,

где Nu, Pr, Gr- критерии Нуссельта, Прандтля и Грасгофа соответственно.

Для стенок резервуара характерный размер L равен высоте резервуара Я, если

GrPr < l(f С = 0.8, п = 0.25, [ 1+ (l+1/Pr05)2],

GrPr > l(f С = 0.15, п = 0.33, е=1.

Для стенок резервуара характерный размер L равен диаметру резервуара D, если: режим обдува резервуара ламинарный, то С = 0.54, п ~ 0.25, е= 1, режим обдува резервуара турбулентный, то С = 0.14, п = 0.33, е ~ 1.Температурное поле в грунте определяется путем прямого численного

М -о

интегрирования уравнения теплопроводности с граничным условием

где Г- глубина, на которой температуру в данной климатической зоне можно считать постоянной.

Вторая глава посвящена численному моделированию гидродинамики и теплообмена в резервуаре, переноса теплоты в ограждающих конструкциях и грунте.

Дискретные аналоги дифференциальных уравнений получены на основе метода контрольного объема в изложении Патанкара. Использовалась двухмерная

сетка, которая сгущалась вблизи стенок. Контрольные объемы для уравнений сохранения энергии и поправки давления симметричны относительно узловых точек. Для уравнений сохранения импульса использовалась шахматная сетка. Дискретные аналоги дифференциальных уравнений записывались в обобщенном виде:

ар <2р = аЕ & + + ан0.к + + Ъ,

где Q - обобщенная зависимая переменная, принимающая значения проекций скорости на оси координат, температуры, поправки давления; а,-, Ь -аппроксимирующие коэффициенты.

Дискретные аналоги дифференциальных уравнений сохранения импульса и энергии решались методом Гаусса-Зейделя с нижней релаксацией. Дискретный '

аналог уравнения для поправки давления решался методом сопряженных градиентов. ,

В качестве тестовых задач рассматривалось течение жидкости в трубе и естественная конвекция вблизи нагретой пластины. Результаты тестовых расчетов представлены на рис. 3,4.

Третья глава посвящена численному исследованию работы установок для циркуляционного разогрева тяжелых жидких топлив.

Рассматривался процесс разогрева топлива до достижения стационарного режима в установках классической конструкции. На рис. 5 приводится поле скоростей в резервуаре высотой 4м и радиусом 1,8м при выходе на стационарный режим. На рис. 6 приводится поле температур, а на рис. 7 динамика изменения доли мазута, разогретого до требуемой температуры (+80°С), в резервуаре тех же размеров. Анализ полученных результатов показал, что зона разогрева в случае классической конструкции локализуется вблизи дна. Это приводит к тому, что доля мазута, который находится в рабочем состоянии, очень низкая 5.3% (при изменении расхода греющего топлива она не превышает 15%), и при большом расходе топлива потребителем, производительность установки не обеспечит необходимый расход.

Для экстенсификации области разогрева авторами было предложено использовать направляющие элементы различных конструкций (рис. 8), которые изменяют направление течения топлива в резервуаре. На рис. 10 1 приведено поле скоростей в резервуаре с направляющим элементом в форме цилиндрической трубы с донным отражателем глухого типа, на рис. 10 - поле температур, а на рис. 11 динамика изменения доли мазута, разогретого до требуемой температуры. Из анализа результатов видно, что с помощью направляющих элементов возможно существенно (в 5 и более раз) увеличить долю мазута, находящегося в рабочем состоянии.

Из сравнения динамики разогрева мазута в установках различной конструкции видно, что изменение доли мазута, разогретого до требуемой температуры в установке классической конструкции (рис. 7) происходит

ступенчато, а в установке с направляющим элементом в форме цилиндрической трубы с донным отражателем глухого типа (рис. И) - плавно. Ступенчатое по времени развитие процесса разогрева в установке классической конструкции объясняется существованием времени индукции вихревых течений, которые подключают в дополнение к теплопроводности еще один мощный механизм теплообмена - конвекцию. В индукционном периоде за счет теплопроводности происходит прогрев слоев мазута, которые при снижении вязкости до определенного значения, вовлекаются в вихревое течение. В установке с направляющим элементом в форме цилиндрической трубы с донным отражателем глухого типа поток разогретого топлива направляется к свободной поверхности, обеспечивая непрерывный теплообмен в резервуаре.

Изучено влияние способа установки резервуара на грунт на теплопотери в окружающую среду. В результате численных расчетов получены значения теплопотерь в окружающую среду при различном термическом сопротивлении теплоизоляции дна 11). (рис. 11). Получено, что в реальных установках основную часть теплопотерь в окружающую среду составляют теплопотери в грунт. Их можно существенно снизить с помощью теплоизоляции дна. Однако при определенных значениях Ял увеличение толщины теплоизоляции становится малоэффективным.

Рассматривалось влияние направляющих элементов на теплопотери от топлива в окружающую среду. В результате расчетов было установлено, что:

- Теплопотери в грунт снижаются при использовании направляющих элементов, особенно элементов с донными отражателями. Такие конструкции препятствуют прямому контакту высокотемпературного топлива с дном резервуара, как это происходит в случае классической конструкции;

- Теплопотери через стенки и крышу установки не возрастают, при использовании в ней направляющих элементов.

При организации процессов циркуляционного разогрева топлива необходимо сохранять на стенках слой не разогретого и поэтому практически неподвижного топлива, перенос теплоты в котором осуществляется в основном за счет теплопроводности, а не конвекции. Т.к. коэффициент теплопроводности мазута невысокий (для М100 при 1=60°С Х,=0.12 Вт/м К) и уменьшается при понижении температуры, то такой слой увеличивает термическое сопротивление теплопередачи и соответственно уменьшает теплопотери.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итогом прделанной работы являются следующие результаты и выводы: 1. Разработана математическая модель, которая учитывает в комплексе все особенности работы установки для циркуляционного разогрева тяжелых жидких топлив, а именно: нестационарность процесса разогрева; гидродинамику и теплообмен в резервуаре с жидким топливом на основе двухмерных уравнений Навье-Сюкса, записанных в цилиндрической

системе координат; температурную зависимость тегоюфизических характеристик; теплообмен резервуара с окружающей средой (грунт, наружный воздух) на основе решения нестационарной сопряженной задачи теплопроводности; совместную работу сети трубопроводов и • насосной установки на основе аналитических уравнений напорной характеристики насоса и гидравлической характеристики сети трубопроводов установки.

2. Разработана методика расчета реализации математической модели установки для циркуляционного разогрева жидкого топлива, позволяющая рассчитывать существующие установки, оптимизировать их работу и проектировать новые.

3. Получены численные результаты расчета полей температуры, скорости и давления в установках для циркуляционного разогрева тяжелых жидких топлив.

4. По результатам анализа численных решений предложены новые конструктивные решения установок для циркуляционного разогрева тяжелых жидких топлив, которые позволяют повысить производительность в три и более раза без дополнительных затрат теплоты.

5. Проведенные численные исследования тепловых потерь в окружающую среду показали, что в случае классической конструкции установки теплопотери в грунт через не теплоизолированное днище составляют примерно 80% основных теплопотерь. Применение направляющих элементов позволяет снизить эту долю. Теплоизоляция днища снижает теплопотери в грунт, но при достижении определенных значений термического сопротивления (Ял = Ю м2К/Вт) увеличение толщины теплоизоляции не приводит к существенному снижению этих теплопотерь.

6. Установлено влияние малоподвижного слоя топлива у стенок и дна резервуара на величину теплопотерь. При температуре внутренней поверхности стенки меньше 60°С (для мазута марки М100) такой слой способствует увеличению термического сопротивления теплопередачи и, следовательно, уменьшению теплопотерь. Основным принципом организации разогрева тяжелых жидких топлив является сохранение этого слоя.

ПУБЛИКАЦИИ

1. Варфоломеева О.И., Диденко В.Н., Тененев В.А. Моделирование

циркуляционного разогрева мазута в резервуарах. - Материалы четвертой российской научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности». Ульяновск, 2003г.

2. Варфоломеева О.И., Диденко В.Н., Тененев В.А. Влияние способа установки резервуаров для хранения мазута на величину теплопотерь в грунт. - Известия ВУЗов. Строительство. №8, 2003г.

3. Варфоломеева О.И., Диденко В.Н., Тененев В.А. Численное моделирование естественного конвективного течения на основе уравнений Навье-Стокса. - Научно-техническая конференция «Проблемы энергоресурсосбережения». ИжГТУ, 2002.

4. Варфоломеева О.И., Диденко В.Н., Тененев В.А. Исследование теплогидравлических процессов в установках для разогрева мазута. -Научно-техническая конференция «Проблемы энергоресурсосбережения». ИжГТУ, 2002.

5. Варфоломеева О.И., Диденко В.Н., Тененев В.А. Моделирование циркуляционного разогрева мазута в котельном хозяйстве. - Тезисы докладов 8-й ежегодной международной научно-технической конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика". МЭИ, Москва 2002г.

6. Варфоломеева О.И., Диденко В.Н., Тененев В.А. Численное моделирование естественного конвективного течения на основе уравнений Навье-Стокса. - Тезисы докладов 9-й ежегодной международной научно-технической конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика". МЭИ, Москва 2003г.

Рис. 1. Схема установки для циркуляционного подогрева мазута

1 - подающий трубопровод, 2 - отводящий трубопровод, 3 - дно резервуара, 4 -насос, 5 - теплообменник, б - область вязкой жидкости, 7 - грунт, 8 - стенка со слоем теплоизоляции, 9 - крыша со слоем теплоизоляции, 10 - воздушная прослойка

I !

п

ПОДМОЩКЙ • ивдутопр овсе /

повсрдюсть

Г\ ГЦ

резервуара

отводящий трубозроаод

Рис. 2. Схема расчетной области в резервуаре с топливом классической конструкции

О 0 02 0,04 0,06 0 08 0,1 0,12 0.14 0,16 0.18 0,2 0,22 0 24

Я'й

Рис. 3. Тестовая задача. Распределение скоростей на начальном участке круглой трубы при ламинарном течении

--расчеч но предложенной модели;------расчет Шлихтинга.

а)

Рис. 4. Тестовая задача. Естественная конвекция вблизи нагретой пластины - Рг = 0.72, 2 Рг = 2.0, 3 - Рг = 10.0; а) профили безразмерной температуры в пограничном слое вертикальной пластины при Т< Тс, б ) профили скорости в пограничном слое вертикальной пластины при Т< Тс.

--расчет по предложенной модели; ------расчет Шлихтинга.

Рис. 8. Варианты конструкций направляющих элементов. 1 - подающий трубопровод; 2 -резервуар с тяжелым жидким топливом; 3 - направляющий элемент; 4 - отводящий трубопровод; 5 - тяжелое жидкое топливо.

/

.'Г/.-.V ... « I111tf^.-I нттч .-'иг;.*..,.

I I ! 1 Г ? / ;

¡¡шлнм/гА {(111)1, I \l\IMIm-.

....................

»■•41 • - гт V,- • • ТГ/^А' 1Л\ ?

.. V * \ 1 * } ( I 1 1 1 Г Г Г *

I { I ) )

. . л\\', \V! 'Т>И 1

— ----

Рис. 5. Поле скоростей в расчетной области резервуара классической конструкции с тяжелым жидким топливом через 10 часов после начала разогрева

Рис. 6. Изотермы в расчетной области резервуара классической конструкции в момент выхода на стационарный режим

V, %

Б

5 4 3 2 1 О

и

У

г^

15

20 т, час

Рис. 7. График роста доли мазута, разогретого до требуемой температуры, в расчетной области резервуара классической конструкции

о

5

V!!!

I

.......''//

><>пц чщц " "¡1111! ■чицш

'"МШИ ' • и

1 Ш1Ш1

Рис. 9. Поле скоростей через 10 часов после начала разогрева в расчетной области резервуара с тяжелым жидким топливом с направляющим элементом в виде трубы с донным отражателем глухого типа.

-/«У

Рис. 10. Изотермы в расчетной области резервуара с направляющим элементом в форме цилиндрической трубы с донным отражателем глухого типа в момент выхода процесса на стационарный режим

У,%

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

к

>

У

/

/

15

20 1, час

Рис. 11. График роста доли мазут, разогретого до требуемой температуры, в расчетной области резервуара с направляющим элементом в форме цилиндрической трубы с донным отражателем глухого типа

Р 16 93 5

2ооЗ-/|

О 5 10 15 20 25 Кд, (мгК)/Вт

Рис. 12. Теплопотери через поверхности резервуара в зависимости от величины теплоизоляции дна через 80 часов после начала разогрева 1 - теплопотери через боковые поверхности и крышу, 2 - теплопотери через дно

N. кВт 175 170 1Б5 160 155 150 145 140 135 130

А

/ - к, _—.

/ >

/ 1

/ / \

! / \

/ / V

/

0 5 10 15 20 25 30 X, ЧЭС

Рис. 13. Динамика изменения потребляемой насосом мощности на перекачку мазута

1- в резервуаре без направляющего элемента, 2- в резервуаре с направляющим элементом в форме цилиндрической трубы с донным отражателем глухого типа

В авторской редакции

Подписано в печать 'Л ¡С' .200? Бумага офсетная. Формат60x84/16. Усл. печ. л. Тираж{СС экз Заказ№ (

Типография Издательства ИжГТУ. 426069, г. Ижевск, Студенческая, 7

Введение.

Глава 1. Математическая модель процесса циркуляционного разогрева вязкой жидкости.

1.1. Принцип работы установки для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива. Расчетные области установки.

1.2. Разработка математической модели установки для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива.

Глава 2. Методика реализации разработанной математической модели установки для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива.

2.1. Общие сведения о методе дискретизации исходных дифференциальных уравнений.

2.2. Получение дискретных аналогов дифференциальных уравнений.

2.2.1. Получение дискретных аналогов уравнений движения по оси R.

2.2.2. Получение дискретных аналогов уравнений движения по оси Z.

2.2.3. Получение уравнений для поправки скоростей и давления.

2.2.4. Получение дискретных аналогов уравнений энергии.

2.3. Методы решения полученных дискретных аналогов дифференциальных уравнений.

2.4. Методика решения разработанной математической модели установки для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива.

2.5. Тестирование разработанной программы.

Глава 3. Численное исследование работы установок для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива.

3.1. Исследование работы установки для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива классической конструкции.

3.2. Оптимизация конструктивных элементов установки для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива с направляющим элементом на основе дисперсионного анализа.

В настоящее время в топливно-энергетическом комплексе России сложилась такая ситуация, что природный газ, который является основным видом топлива для подавляющего большинства котельных и тепловых электростанций, становится, во-первых, дорогим топливом, а во-вторых, на его использование существуют лимиты. Газпром России настоятельно рекомендует шире использовать твёрдое, жидкое топливо, а также нетрадиционные источники энергии. В таких условиях остаточный продукт переработки нефти — мазут — становится важнейшим видом топлива по следующим причинам:

• высокая теплота сгорания;

• большинство котельных агрегатов, работающих на газе, не требуют реконструкции при переходе на сжигание мазута;

• для большинства котельных и тепловых электростанций, сжигающих природный газ, мазут является резервным топливом, и устройства для слива, хранения и подачи мазута уже существуют.

В такой ситуации оборудование топливоподачи должно иметь высокую надежность, постоянно поддерживая мазут в рабочем состоянии. Рабочее состояние мазута определяется его температурой, при которой вязкость топлива позволяет транспортировать его по системе трубопроводов до газогорелочных устройств, распылять форсунками и сжигать. Эта температура зависит от марки мазута. Например, минимальная температура разогрева при хранении мазута марки Ml00, при которой возможен отбор этого топлива из резервуара, равна 60°С, а рекомендуемый диапазон температур 60°С-80°С. Таким образом, одним из важнейших звеньев в системе топливоподачи мазутного хозяйства является разогрев жидкого топлива при хранении в резервуарах.

Традиционный способ разогрева мазута паром используется во всей теплоэнергетике и котельном хозяйстве. Для разогрева мазута в резервуарах-хранилищах устанавливают змеевики либо секционные подогреватели, через которые пропускают пар, нагревающий мазут. Способ нагрева тяжелого жидкого топлива с помощью встроенных в резервуар паровых теплообменников имеет ряд недостатков:

• необходимую поверхность нагрева конструктивно сложно разместить в резервуаре;

• возможно обводнение мазута и загрязнение конденсата топливом из-за коррозии труб и течи соединений;

• проведение ремонта - сложная операция, т.к. требует отключения резервуара, слива мазута и сложной подготовки внутренней поверхности резервуара и оборудования размещенного в нем для проведения ремонтных работ;

• перенос теплоты в резервуаре с топливом осуществляется только за счет теплопроводности и естественной конвекции. Из-за высокой вязкости топлива и невысокого коэффициента его теплопроводности, который при повышении температуры топлива снижается, процесс разогрева топлива в резервуаре протекает очень медленно. СНиП «Котельные установки» [38] разрешает использование этого способа разогрева топлива при хранении мазута только до марки Ml00. Согласно [38] мазут марки Ml00 и выше разогревать с помощью встроенных в резервуар теплообменников нельзя; • на дне резервуара отстаивается вода и примеси.

Второй способ разогрева тяжелого жидкого топлива, который называется циркуляционным способом разогрева, лишён вышеперечисленных недостатков способа разогрева с помощью подогревателей.

Рис. 1. Схема установки для циркуляционного подогрева тяжелого жидкого топлива

1 - подающий трубопровод, 2 - отводящий трубопровод, 3 - резервуар с топливом, 4 - насос, 5 - теплообменник.

Автором циркуляционного метода разогрева является З.И.Геллер, который его разработал и предложил методику расчета. [ 24-26,90]

На рис.1 изображена схема установки для циркуляционного подогрева тяжелого жидкого топлива. В паромазутном теплообменнике 5 осуществляется подогрев топлива до температуры 70°С - 120°С, в зависимости от его марки. Горячее топливо подается в резервуар-хранилище 3 по подающему мазутопроводу 1, ось которого совпадает с осью резервуара. Нагретый мазут отводится с помощью системы отводящих трубопроводов 2, расположенных равномерно по периметру резервуара вблизи дна. Циркуляция мазута в системе осуществляется с помощью насоса 4. Метод циркуляционного подогрева тяжелого жидкого топлива является наиболее эффективным по следующим показателям:

• из-за интенсивного перемешивания, отложений карбоидов и механических примесей не происходит. Не требуется специальных устройств для размыва донных осадков;

• нет отстоя воды на дне резервуара;

• метод позволяет разогревать топливо любых марок. Мазут марки Ml00 и выше рекомендуется разогревать только методом циркуляции. *

• существенно сокращаются теплопотери в окружающую среду;

• подогрев циркуляционным способом после длительного холодного хранения мазута обеспечивает более равномерное распределение температур во всём объёме резервуара (кроме придонного слоя);

• время разогрева при равных условиях при циркуляционном способе меньше в 1.7 + 4.3 раза, чем при встроенных подогревателях [24-26, 90];

• пуск установки для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива при изолированных топливопроводах возможен при вязкости топлива в резервуаре 200-300 ВУ [25, 38]. При обогреве всасывающих топливопроводов этот предел расширяется;

• температурный уровень подогрева ограничен только температурой вспышки топлива.

Процесс разогрева жидкого топлива методом циркуляции имеет следующие особенности:

- нестационарность;

- существенная температурная зависимость теплофизических характеристик топлива, особенно вязкости;

- влияние на процесс климатических условий на наружной поверхности резервуара;

- основным видом переноса теплоты в резервуаре с тяжелым жидким топливом является конвекция.

Существующий метод расчета параметров установок для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива [24-26, 90] основан на уравнении теплового баланса установки и не способен учесть перечисленные особенности. С помощью этого метода определяется только мощность внешнего теплообменника и время разогрева от начальной до конечной среднеобъемной температуры. Теплопотери в окружающую среду определяются через коэффициент теплопередачи, усредненный по всем поверхностям резервуара (в том числе и дна). Метод не чувствителен к изменению конструкции установки. Однако, из-за повышенных требований к эксплуатационным характеристикам установок для циркуляционного разогрева топлива, необходимо выполнять расчеты с учетом конструкции установки и всех факторов, влияющих на процесс. Для этого необходима разработка математической модели, основанной на решении системы дифференциальных уравнений Навье-Стокса, которая позволит проводить численные исследования гидродинамики и теплообмена установок с целью повышения их производительности и энергоэффективности.

Таким образом, в качестве объекта исследования выбраны гидродинамические и теплообменные процессы в установках для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива.

Наиболее полное теоретическое и экспериментальное исследование работы установок для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива провел З.И. Геллер в монографии «Мазут как топливо» [25]. На основе уравнения теплового баланса и с помощью теории свободных затопленных струй получены зависимости для определения времени разогрева при заданной производительности насоса, тепловой мощности подогревателя, а также расход циркулирующего топлива, обеспечивающий компенсацию тепловых потерь резервуаром. Коэффициент теплопередачи от топлива к окружающей среде принимается постоянным для всех охлаждаемых поверхностей, в том числе для дна резервуара. Автор предлагает использовать эти соотношения для любой схемы циркуляции и конструкции установки. Недостатками метода расчета является то, что в реальных установках струи не являются свободными, т.к. они взаимодействуют со стенками и дном резервуара. Метод не учитывает температурные зависимости теплофизических характеристик топлива, в том числе и вязкости, существенно снижающейся в процессе разогрева. В монографии приводится экспериментальное исследование условий работы установки для циркуляционного подогрева состоящей из топливного резервуара емкостью 628 м3, заполненного крекинг-остатком, парового насоса и секционного подогревателя типа «труба в трубе» с поверхностью нагрева 59,7 м . По результатам эксперимента построены графики изменения температуры топлива в резервуаре в процессе разогрева, температуры на входе в подогреватель и на выходе из него, потери теплоты резервуаром в окружающую среду. Проведен анализ полученных результатов и сравнительный анализ методов разогрева, выявлены достоинства циркуляционного разогрева жидкого топлива по сравнению с разогревом с помощью встроенных в резервуар теплообменников.

В работах Б.С. Белосельского [11-13], посвященных свойствам тяжелого жидкого топлива и подготовке его к сжиганию приводится описание установки для циркуляционного разогрева жидкого топлива, принцип работы и краткие замечания по ее расчету. Б.С. Белосельский делает ссылки на З.И. Геллера, кратко излагая его результаты.

В пособии по проектированию нефтебаз и нефтепроводов [90] приводится методика расчета установок для циркуляционного разогрева топлива с использованием соотношений, полученных З.И. Геллером, однако коэффициенты теплопередачи через охлаждаемые поверхности резервуаров с топливом предлагается рассчитывать методом последовательных приближений. Расчет выполняется для каждой охлаждаемой поверхности отдельно (в том числе и для днища резервуара). Температура на охлаждаемой поверхности резервуара предварительно задается, а затем итерационно уточняется. Для определения коэффициентов теплоотдачи на внутренних и наружных поверхностях используются эмпирические соотношения. Метод не учитывает переменное температурное поле в резервуаре с топливом и не чувствителен к изменению конструкции установки (например, к изменению мест расположения подводящих и отводящих топливо патрубков), но в настоящее время этот метод расчета установок для разогрева тяжелого жидкого топлива является наиболее совершенным.

Все остальные авторы, которые занимались проблемами разогрева и транспортировки мазута и других вязких жидкостей, цитируют З.И. Геллера.

Таким образом, в настоящее время существует единственная методика решения задач расчета и проектирования установок для разогрева тяжелого жидкого топлива методом циркуляции, предложенная З.И. Геллером на основе уравнения теплового баланса установки и усовершенствованная в настоящее время более точным расчетом коэффициентов теплопередачи через охлаждаемые поверхности, является единственной. Такая методика расчета установок не учитывает особенности развития процессов гидродинамики и теплообмена в резервуаре с топливом, температурные зависимости теплофизических характеристик топлива, конструктивные особенности установки (например, соотношение высоты и диаметра резервуара, размещение патрубков для отвода нагретого и подвода горячего мазута, не позволяет проектировать энергоэффективные установки, реализующие оптимальный режим разогрева топлива.

Учитывая существующее состояние проблемы расчета и проектирования установок для разогрева тяжелого жидкого топлива методом циркуляции, целью работы является научное обоснование методом численного моделирования гидродинамических и теплообменных процессов в установках циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива для выбора их конструктивных параметров и технологических режимов эксплуатации. Задачи исследования:

- разработка математической модели установки для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива, учитывающую ее конструкцию и особенности процесса разогрева;

- разработка метода численной реализации математической модели, учитывающего влияние режима работы насосной установки на процессы в резервуаре с топливом и влияние изменения температуры топлива на входе в насос на его производительность;

- проведение численных расчетов с целью изучения гидродинамических и теплообменных процессов в установках;

- исследование путей повышения производительности и энергоэффективности установок.

Предмет исследования — математическая модель гидродинамических и теплообменных процессов, описываемая системой нестационарных дифференциальных уравнений Навье-Стокса.

Первая глава работы посвящена физической и математической постановке задачи. Разработаны математические модели элементов установки для циркуляционного разогрева тяжелых жидких топлив, которые сшиваются с помощью граничных условий.

Вторая глава посвящена численному моделированию гидродинамики и теплообмена в резервуаре, переноса теплоты в ограждающих конструкциях и грунте. На основе метода контрольного объема в изложении Патанкара получены дискретные аналоги дифференциальных уравнений. Дискретные аналоги дифференциальных уравнений сохранения импульса и энергии решались методом Гаусса-Зейделя с нижней релаксацией. Дискретный аналог уравнения для поправки давления решался методом сопряженных градиентов. Представлены результаты решения тестовых задач.

Третья глава посвящена численному исследованию работы установок для циркуляционного разогрева тяжелых жидких топлив. Рассматривался процесс разогрева топлива до достижения стационарного режима в установках классической конструкции. Изучено влияние способа установки резервуара на грунт на теплопотери в окружающую среду. В результате численных расчетов получены значения теплопотерь в окружающую среду при различном термическом сопротивлении теплоизоляции дна. Предложены конструкции направляющих элементов, которые изменяют направление течения топлива в резервуаре и позволяют экстенсификацировать область разогрева.

В заключении приведена общая характеристика работы и основные выводы по результатам работы. На защиту выносятся

- математическая модель гидродинамических и теплообменных процессов в установках для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива на основе уравнений Навье-Стокса, которая в комплексе описывает гидродинамику и тепломассообмен в резервуаре с топливом, теплообмен с окружающей средой, в том числе т теплопотери в грунт, работу насосной установки на сеть;

- методика реализации математической модели, учитывающая совместную работу теплообменника, насоса, сети трубопроводов и резервуара с топливом, основанная на методе контрольного объема; результаты численных расчетов полей температур и скоростей в резервуаре, характерных для метода циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива;

- конструкции управляющих элементов в установках для циркуляционного разогрева тяжелых жидких топлив, позволяющих расширить область разогрева без дополнительных энергозатрат.

Результаты научной работы были успешно использованы при разработке рабочего проекта «Оренбургская нефтебаза ОАО «Оренбургнефтепродукт», который был выполнен с целью реконструкции котельной и системы теплоснабжения бытовых потребителей и парка резервуаров нефтебазы.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю профессору, д.т.н. В.Н. Диденко и научному консультанту профессору, д.ф-м.н. В.Н. Тененеву за руководство научной работой. А также j, набиравшей I компьютерный текст, Варфоломеевой Т. И. }а оказанную помощь в подготовке автореферата кандидатской диссертации. Автор благодарит коллектив Теплотехнического факультета ИжГТУ за помощь в работе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итогом проделанной работы являются следующие результаты и выводы:

1. Разработана математическая модель, которая учитывает в комплексе все особенности работы установки для циркуляционного разогрева тяжелых жидких топлив, а именно: нестационарность процесса разогрева; гидродинамику и теплообмен в резервуаре с жидким топливом на основе двухмерных уравнений Навье-Стокса, записанных в цилиндрической системе координат; температурную зависимость теплофизических характеристик; теплообмен резервуара с окружающей средой (грунт, наружный воздух) на основе решения нестационарной сопряженной задачи теплопроводности; совместную работу сети трубопроводов и насосной установки на основе аналитических уравнений напорной характеристики насоса и гидравлической характеристики сети трубопроводов установки.

2. Разработана методика реализации математической модели установки для циркуляционного разогрева жидкого топлива, позволяющая рассчитывать существующие установки, оптимизировать их работу и проектировать новые.

3. Получены численные результаты расчета полей температуры, скорости и давления в установках для циркуляционного разогрева тяжелых жидких топлив.

4. По результатам анализа численных решений предложены новые конструктивные решения установок для циркуляционного разогрева тяжелых жидких топлив, которые позволяют повысить производительность в три и более раза без дополнительных затрат теплоты и обладают патентной новизной.

5. Проведенные численные исследования тепловых потерь в окружающую среду показали, что в случае классической конструкции установки теплопотери в грунт через не теплоизолированное днище составляют примерно 80% основных теплопотерь. Применение направляющих элементов позволяет снизить эту долю. Теплоизоляция днища снижает теплопотери в грунт, но при достижении определенных значений термического сопротивления (.Rx > 10 м2К/Вт) увеличение толщины теплоизоляции не приводит к существенному снижению этих теплопотерь.

6. Установлено влияние малоподвижного слоя топлива у стенок и дна резервуара на величину теплопотерь. При температуре внутренней поверхности стенки меньше 60°С (для мазута марки Ml00) такой слой способствует увеличению термического сопротивления теплопередачи и, следовательно, уменьшению теплопотерь не менее, чем на 7%. Основным принципом организации разогрева тяжелых жидких топлив является сохранение этого слоя.

7. Разработанная методика расчета установок для циркуляционного разогрева тяжелого жидкого топлива была использована при разработке рабочего проекта «Оренбургская нефтебаза ОАО

Оренбургнефтепродукт», который был выполнен с целью реконструкции котельной и системы теплоснабжения бытовых потребителей и парка резервуаров нефтебазы. Это подтверждено актом об использовании результатов диссертационной работы.

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика Москва: Наука, 1969 -824 с.

2. Адамов В.А. Сжигание мазута в топках котлов- Ленинград: Недра, 1989.-304 с.

3. Алабовский А.Н., Недужий И.А. Техническая термодинамика и теплопередача. Киев: Выща школа, 1990. - 255 с.

4. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен: в 2-х томах.-Москва: Мир, 1990 726 с.

5. Арзумян А.С., Громов А.В., Матецкий И.И. Расчеты магистральных нефтепроводов и нефтебаз. Москва: Недра, 1972. - 152 с.

6. Ахмедов Р.Б., Цирульников Л.М. Технология сжигания горючего газа и жидкого топлива. Л: Недра, 1984. 238 с.

7. Бай Ши-и. Турбулентное течение жидкостей и газов: пер. с англ./ Под ред. К.Д. Воскресенского.- Москва: Изд-во иностр. Лит., 1962.

8. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988.

9. Бартеньев О.В. Современный Фортран. Москва: Диалог-МИФИ, 1998.

10. Ю.Батуев С.П., Корягин В.А. Особенности хранения и подготовки к сжиганию обводнённого жидкого топлива в мазутном хозяйстве котельной // Промышленная энергетика.- 1987 № 5.- С. 35 - 37.11 .Белосельский Б.С. Топочные мазуты Москва: Энергия, 1978.- 256 с.

11. Белосельский Б.С., Глухов Б.Ф. Подготовка и сжигание высокоподогретых мазутов на электростанциях и промышленных котельных. Учебное пособие. Часть 1.- Москва: МЭИ, 1993.- 72 с.

12. Белосельский Б.С., Глухов Б.Ф. Подготовка и сжигание высокоподогретых мазутов на электростанциях и промышленных котельных. Учебное пособие. Часть 2.- Москва: МЭИ, 1993.- 70 с.

13. Белоцерковский О.М. Численное моделирование в механике сплошных сред. Москва: Наука, 1984.

14. Богомолов Б.В., Буров В.Д. и др. Тепловые схемы и теплоэнергетическое оборудование ТЭЦ МЭИ. — Москва: Изд-во МЭИ, 2001.-80 с.

15. Бордюков А.П., Гинзбург-Шик Л.Д. Тепломеханическое оборудование тепловых электростанций.-Москва: Энергия, 1978.-272 с.

16. Бугров В.П., Очков В.Ф. Энергетическое топливо: Методическое пособие/Под редакцией проф. Белосельского Б.С.- Москва: МЭИ, 1999.-60 с.

17. Бузников Е.Ф., Сидоров В.Н. Водогрейные котлы и их применение на электростанциях и в котельных. M.-JL: Энергия, 1965. - 240 с.

18. Бунчук В.А. Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и газов. -Москва: Недра, 1977. 363 с.

19. Введенский А.А. Термодинамические расчеты нефтехимических процессов.-Гостоптехиздат, 1960.

20. Винтовкин А.А. и др. Технологическое сжигание и использование топлива Москва: Металлургия, 1998.- 288 с.

21. Войтенко А.И. Нефтесклады, резервуары для нефтепродуктов и их оборудование, правила приема, хранения и отпуска нефтепродуктов. — М. 1998.

22. Гаврилов Е.И. Топливно-транспортное хозяйство и золошлакоудаление на ТЭС. Москва: «Энергоатомиздат», 1987. - 168 с.

23. Геллер З.И. Высоковязкие мазуты как котельное и печное топливо.-Гостоптехиздат, 1959.

24. Геллер З.И. Мазут как топливо.- Москва: «Недра», 1965.- 496 с.

25. Геллер 3. И. Проектирование мазутного хозяйства котельных, Недра, 1965.

26. Гидравлический расчет мазутопроводов. Справочное пособие. Рига: Латгипропром, 1985.

27. ГОСТ 2517-85 «Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб».

28. Гусев Ю.Л. Основы проектирования котельных установок. Москва: Изд-во лит-ры по строительству, 1973. - 250 с.

29. Делягин Г.Н., Лебедев В.И., Пермяков Б.А. Теплогенерирующие установки. Москва: Стройиздат, 1986. - 560 с.

30. Дияров И.Н., Батуева И.Ю. и др. Химия нефти. Ленинград: «Химия», 1990.

31. Дунин И.Л. Численные методы в системах теплогазоснабжения и вентиляции: Учебное пособие.- Ростов-на-Дону: Рост. гос. строит, ун-т, 2001.- 72 с.

32. Едигаров С.Г., Бобровский С.А. Проектирование и эксплуатация нефтебаз и газохранилищ. Москва: Недра, 1973. - 367 с.

33. Идельчик Е.И. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. -Москва: Машиностроение, 1983.

34. Ипатов A.M. Эксплуатация резервуаров склада горюче-смазочных материалов. Москва: Транспорт, 1985.- 176 с.

35. Карабин А.И., Раменская Е.С., Энно И.К. Сжигание жидкого топлива в промышленных установках Москва: Металлургия, 1966.- 372 с.

36. Картошкин М. Д. Хранение топлива на электростанциях. М.-Л.: Госэнргоиздат, 1963.

37. Котельные установки (СНиП И-35-76*). М.: Стройиздат, 1977.- 48 с.

38. Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика. T.I. -М: Гостеортехиздат, 1955.

39. Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика. Т.П. -М: Физматгиз, 1963.

40. Кривоногое Б.М. Мазутное хозяйство котельных: Учеб. пособие-Ленинград: Изд-во ЛИСИ, 1975- 97 с.

41. Крылов В.И. Начала теории вычислительных методов. Минск, 1986.

42. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. 5-е изд. М: Атомиздат, 1979.

43. Левин В.Г. Физико-химическая гидродинамика. Москва: Физматгиз, 1959.

44. Либерман И.Б., Нянковская М.Т. Справочник по проектированию котельных установок систем централизованного теплоснабжения. -Москва: Энергия, 1979. 224 с.

45. Лизунов В.А. Слив высоковязких грузов из железнодорожных цистерн с обогревом тепловым излучением.- Москва: Транспорт, 1968.- 24 с.

46. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа.- Москва: Наука, 1987.840 с.

47. Ломакин А. А. Центробежные и осевые насосы. М.-Л.: Машиностроение, 1966. 364 с.

48. Лукницкий В.В. Тепловые электрические станции промышленных предприятий. М-Л: Госэнергоиздат, 1953.

49. Ляндо И.М. Эксплуатация мазутного хозяйства котельной промышленного предприятия.-Москва: Энергия, 1968.- 150 с.

50. Мацкин Л. А., Черняк И. Л. Эксплуатация нефтебаз. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963.

51. Методические указания по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку тепла отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий. Москва: сектор научно- технической информации АКХ, 1994.

52. Михеев В.П. Газовое топливо и его сжигание. Ленинград, 1966.

53. Нигматуллин Р.И. Динамика многофазных сред.: в двух томах. -Москва: Наука, 1987.

54. Никитин Г.А., Ипатов A.M. Специальное оборудование аэропортов. -М: «Транспорт», 1979.

55. Основы практической теории горения./ Под ред. В.В. Померанцева. — JI: Энергия, 1973.-230с.

56. Пасконов В.М. Численное моделирование процессов тепломассообмена. — М, 1984.

57. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости-Москва: Энергоатомиздат, 1984.- 152 с.

58. Пеккер Я.Л. Теплотехнические расчеты по приведенным характеристикам топлива. М: «Энергия», 1973. - 230 с.

59. Петухов Б.С. Теплообмен в движущейся однофазной среде. Ламинарный пограничный слой. Москва: Издательство МЭИ, 1993.-352с.

60. Пирумов У.Г., Росляков Г.С. Численные методы газовой динамики.-Москва: Высшая школа, 1987.- 232 с.

61. Плескунин В. И., Воронина Е. Д. Теоретические основы организации и анализа выборочных данных в эксперименте. Под ред. засл. деят. науки и техники РСФСР, докт. техн. наук проф. А. В. Башарина. Л., Изд-во Ленингр. ун-та, 1979.

62. Посаднев Е.К. Использование и хранение нефтепродуктов. Москва: Россельхозиздат, 1987.-43 с.

63. Правила технической эксплуатации резервуаров и инструкции по их применению.-Москва: Недра, 1988.-269 с.

64. Рассохин Н.Г., Мухтаров Э.С. и др. Численное моделирование процессов теплообмена при удержании расплава активной зоны в корпусе реактора.// Теплоэнергетика. № 6, 1998. - 50-58 с.

65. Ривард У., Батлер Т., Фармер О. Численное решение задач гидромеханики-Москва: Мир, 1977 193 с.

66. Родцатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. Москва: Энергоатомиздат, 1989.-488 с.

67. Роуч П. Вычислительная гидродинамика-Москва: Мир, 1980.-616 с.

68. Рыжкин В .Я. Тепловые электрические станции. М: «Энергия», 1967.

69. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. Москва: Наука, 1989.

70. Сжигание высокосернистого мазута на электростанциях./ Н.И. Верховский, Г.К. Красноселов, Е.В. Машилов и др.- М: Энергия, 1970.

71. Сидельковский Л.И., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. Москва: Энергоатомиздат, 1988.

72. Слезкин Н.А. Динамика вязкой несжигаемой жидкости. — М: Гостеортехиздат, 1955.

73. СНиП 2.11.03-93. Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы.

74. Соловьев Ю.П. Выбор вспомогательного оборудования промышленных электростанций и котельных. М: «Энергия», 1965.

75. Соловьев Ю.П. Проектирование теплоснабжающих установок для промпредприятий. Москва: «Энергия», 1968.-312с.

76. Спейшер В.А., Горбаненко А.Д. Повышение эффективности использования газа и мазута в энергетических установках 3-е изд., перераб. и доп.-Москва: Энергоатомиздат, 1991.-184 с.

77. Справочник по гидравлическим расчетам. / Под ред. Киселева П.Г. -М: «Энергия», 1972.

78. Страхов В.А., Степанов К.Э., Воздвиженский П.В., Добров С.В. и др. Вспомогательное тепломеханическое оборудование Ижевской ТЭЦ-2

79. АО «Удмуртэнерго»: учебное пособие. — Ижевск: Изд-во УдГУ, 1998.88 с.

80. Строительная климатология и геофизика. (СНиП 2.01.01-82). -Москва: Стройиздат, 1983. 320 с.

81. Теория тепломассообмена./ Под ред. А.И. Леонтьева. Москва: Высшая школа, 1979.

82. Теория турбулентных струй. / Абрамович Г.Н. и др. М: «Наука», 1984.

83. Теплоперенос в жидкостях и газах. Сборник трудов. Киев: Наук, думка, 1984.

84. Теплоэнергетика и теплотехника. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник/ Под ред. В.А.Григорьева и В.М. Зорина. -М.: Энергоиздат, 1982.

85. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы. Справочник/ Под ред. А.В. Клименко и В.М. Зорина. М.: Изд-во МЭИ, 1999.-528с.

86. Типовой проект 903-2-18. Установка мазутоснабжения Q = 3,25 и 6,5 м3/ч с резервуарами 2x100, 2x250 (200), 2x500 (400) м3. -Латгипропром, 1982.

87. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф., Коршак А.А., Шаммазов A.M. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2002.- 620 с.

88. Указания по проектированию котельных установок (СН 350-66). М: изд-во литературы по строительству, 1967. - 84 с.

89. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. Том №1. — Москва: «Мир», 1991.-504 с.

90. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. Москва: Энергия, 1977. - 424 с.

91. Численные методы исследования течений вязкой жидкости. / Госмен А.Д., Пан В.М. и др. М: «Мир», 1972.

92. Шираке З.Э. Совмещенная прокладка инженерных сетей. Москва: Стройиздат, 1991. - 240 с.

93. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя Москва: Наука, 1974.- 712 с.

94. Эккерт Э.Р., Дрейк P.M. Теория тепло- и массообмена. Пер. с англ. под ред. Лыкова А.В.- М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961.- 680 с.

95. Юренев В.Н. Промышленные электростанции. М-Л: Госэнергоиздат, 1963.

96. Яненко Н.Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. Новосибирск, 1967.