автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Интенсификация конвективного теплообмена в промышленных циклонных секционных нагревательных устройствах

На правах рукописи

А

ОСТАШЕВ СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА В ПРОМЫШЛЕННЫХ ЦИКЛОННЫХ СЕКЦИОННЫХ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ

Специальность 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

3 О ДПР 2СЕ9

Череповец - 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Архангельский государственный технический университет».

Научный консультант: заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Сабуров Эдуард Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор

Кабаков Зотей Константинович Любов Виктор Константинович Стенин Валерий Александрович

Ведущая организация: Череповецкий металлургический комбинат

ОАО «Северсталь»

Защита состоится 24 июня 2009 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.297.01 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Череповецкий государственный университет» по адресу: 162600, Россия, г. Череповец Вологодской обл., пр. Луначарского, д.5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Череповецкий государственный университет».

Автореферат разослан апреля 2009 г.

Ученый секретарь л

диссертационного совета Шик 7 Е.Л. Никонова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Важным направлением энергосберегающей политики является разработка высокоэффективных технологий использования органического топлива в целях его экономии. В промышленной теплоэнергетике пламенные нагревательные печи являются крупными потребителями топлива с относительно низким коэффициентом использования. Особое значение проблема экономии топлива имеет для секционных нагревательных печей, которые относятся к одному из наиболее энергоемких видов оборудования. Перспективными с точки зрения рационального использования топлива являются циклонные секционные нагревательные устройства, генерирующие закрученный высокотурбулентный поток греющих газов непосредственно в рабочем объеме самих устройств. За счет дополнительного переноса теплоты конвекцией они позволяют уменьшить его расход, повысить скорость, качество и экономичность нагрева, снизить капитальные и эксплуатационные затраты, плату за загрязнение окружающей среды. Уменьшение тепловой инерционности упрощает их обслуживание, открывает возможности полной автоматизации процесса нагрева с использованием программного управления. Отмеченные особенности циклонных секционных нагревательных устройств полностью соответствуют современным мировым тенденциям развития печестроения.

Существующие конструкции циклонных секционных печей разработаны в основном на опыте проектирования радиационных печей, что иногда приводит к полной потере характерных для них преимуществ из-за неиспользованных возможностей интенсификации конвективного теплообмена при закрутке греющих газов. В большинстве случаев это объясняется отсутствием достоверных методик расчета конвективного теплообмена. Недостаток обоснованных рекомендаций по выбору геометрических и режимных характеристик не позволяет также разработать и научно обоснованные методы интенсификации конвективного теплообмена. В то же время для ряда нагревательных печей, применяемых в машиностроении, интенсификация конвективного переноса теплоты является практически единственньм средством их теплотехнического совершенствования.

Актуальность проблемы подтверждается перечнем программ и планов, в соответствии с которыми выполнялась данная работа. Первые исследования, связанные с рассматриваемой проблемой, были выполнены по программе 0.01.11 ГКНТ СССР на 1981-1985 годы («Разработать и внедрить новые методы и технические решения высокоэффективного использования топлива, электрической и тепловой энергии и вторичных энергетических ресурсов в промышленности, создать оптимальные системы надежного и эффективного энергоснабжения промышленных предприятий»), отраслевому плану Мингазпрома (заказ-наряд 3-1-59/85 на 1985 год, орга-

низации-исполнители работ ВНПО «Союзпромгаз», ВНИПИ «Теплопро-ект», АГТУ), а также по заказ-наряду Мингазпрома № 2-2-59/86-90 ВНПО «Союзпромгаз», включенного в программу 0.01.11 ГКНТ СССР на 1986— 1990 годы (Постановление ГКНТ № 555 от 30.10.85). Работы в 1992-2001 годы проводились по госбюджетным темам «Исследование аэродинамики и конвективного теплообмена в циклонных устройствах», «Разработка методов интенсификации рабочих процессов в топочных, сушильных, рекуперативных и теплообменных устройствах предприятий целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности» в рамках межвузовских программ («Повышение надежности, экономичности и экологич-ности энергетической системы Российской Федерации» и др.). Работа также является частью исследований, выполненных по программам грантов Министерства образования РФ по фундаментальным исследованиям в области технических наук (на конкурсной основе): 66гр.-96 («Повышение эффективности использования топлива в промышленных циклонных нагревательных устройствах на основе энергоэкологоэкономической оптимизации геометрических и режимных характеристик, 1996-1997), 96гр.-98 («Повышение эффективности использования топлива в печах специальных конструкций», 1998-2000), ТОО-5.7-305 («Исследование теплофизических основ рабочего процесса и разработка методики расчета циклонных печей скоростного нагрева металла», 2001-2002).

Целью диссертационной работы является разработка на основе теоретического и экспериментального исследований научно обоснованных методов интенсификации и расчета конвективного теплообмена в циклонных секционных нагревательных устройствах, инженерной методики расчета и практических рекомендаций по проектированию.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов. Экспериментальные исследования аэродинамики рабочего объема циклонных секционных нагревательных устройств проведены зондовыми методами, поверхностного трения - методом Престона. Для исследования конвективного теплообмена использована методика, основанная на изменении агрегатного состояния греющего агента. Достоверность результатов исследований аэродинамики и конвективного теплообмена определяется проведением тестовых экспериментов, расчетом погрешностей измерений. Анализ конвективного теплообмена в циклонном потоке проводился методом подобия. Решения динамической и тепловой задачи выполнены в приближении теории пограничного слоя. Обоснованность научных положений подтверждается согласованием их с известными положениями фундаментальных наук, сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований и опубликованных результатов других авторов. Проверка адекватности модели проведена на основе сопоставления полученных результатов расчета с известными экспериментальными данными.

Научная новизна работы.

1. Разработана математическая модель рабочего процесса циклонного секционного нагревательного устройства, устанавливающая связь между интенсивностью переноса теплоты конвекцией в секции, ее долей в суммарном тепловом потоке к металлу, геометрией и тепловой нагрузкой.

2. Разработана методика обработки и обобщения экспериментальных данных по аэродинамике циклонных секционных нагревательных устройств, базирующаяся на результатах решения динамической задачи, сформулированной в приближении уравнений осесимметричного пограничного слоя с использованием угловой скорости в качестве основного параметра потока во внутренней зоне его ядра.

3. Разработана методика обработки и обобщения опытных данных по конвективному теплообмену в циклонных секционных нагревательных устройствах, учитывающая особенности теплоотдачи в поле массовых сил на поверхности заготовки и боковой поверхности рабочего объема с использованием метода подобия и гидродинамической теории теплообмена.

4. Установлены закономерности формирования пограничного слоя на поверхности соосной с рабочим объемом секции заготовки, влияющие на механизм переноса теплоты конвекцией в условиях консервативного действия массовых сил. Получены рекомендации для расчета характеристик пограничного слоя.

5. Разработаны методы интенсификации конвективного теплообмена путем снижения консервативного влияния массовых сил преднамеренной дестабилизацией устойчивости течения в пристенном пограничном слое организацией ударно-отрывного обтекания заготовки циклонным потоком, а также приданием потоку периодической нестабильности эллиптически деформированным вращением. Предложены схемы конструкций секций, обеспечивающих значительную интенсификацию конвективного теплообмена в рабочем объеме.

6. Установлены особенности движения газов и конвективного теплообмена в предложенных конструкциях циклонных секционных нагревательных устройств (с круглой и эллиптической формой рабочего объема, продольным и поперечным расположением заготовок относительно оси вращения греющего потока) при варьировании геометрических и режимных характеристик. Выполнено обобщение результатов физического моделирования аэродинамики и конвективного теплообмена.

7. Разработана инженерная методика теплотехнического расчета циклонных секционных нагревательных устройств, включающая энергоэкономическое обоснование выбора геометрических и режимных характеристик, практические рекомендации по проектированию.

Автор защищает.

1. Математическую модель рабочего процесса циклонного секционного нагревательного устройства, устанавливающую связь между интен-

сивностью переноса теплоты конвекцией в секции, ее долей в суммарном тепловом потоке к металлу, геометрией и тепловой нагрузкой.

2. Методику обработки и обобщения экспериментальных данных по аэродинамике циклонных секционных нагревательных устройств, базирующуюся на результатах решения динамической задачи, сформулированной в приближении уравнений осесимметричного пограничного слоя с использованием угловой скорости в качестве основного параметра потока во внутренней зоне его ядра.

3. Методику обработки и обобщения опытных данных по конвективному теплообмену в циклонных секционных нагревательных устройствах, учитывающую особенности теплоотдачи в поле массовых сил на поверхности заготовки и боковой поверхности рабочего объема с использованием метода подобия и гидродинамической теории теплообмена.

4. Результаты экспериментального исследования пограничного слоя на поверхности соосной с рабочим объемом заготовки, находящегося под действием консервативных массовых сил.

5. Методы интенсификации конвективного теплообмена в циклонных секционных нагревательных устройствах путем снижения консервативного влияния массовых сил преднамеренной дестабилизацией устойчивости течения в пристенном пограничном слое на поверхности заготовки.

6. Результаты экспериментального исследования аэродинамики и конвективного теплообмена в циклонных секционных нагревательных устройствах с круглым и эллиптическим рабочим объемом, продольным и поперечным расположением заготовок относительно оси вращения греющего потока при варьировании геометрических и режимных характеристик. Обобщающие зависимости для расчета аэродинамических параметров потока и коэффициентов теплоотдачи на поверхностях заготовок и боковой поверхности эллиптического рабочего объема секции.

7. Инженерную методику расчета циклонных секционных нагревательных устройств, разработанную на основе результатов моделирования рабочего процесса, включающую энергоэкономическое обоснование выбора геометрических и режимных характеристик, практические рекомендации по проектированию.

Практическая полезность и реализация результатов работы. Практическая значимость полученных результатов определяется разработанной методикой расчета циклонных секционных нагревательных устройств, реализацией ее на персональном компьютере, обоснованным выбором геометрических и режимных характеристик, а также рекомендациями по проектированию. Результаты исследований использовались ВНПО «Союзпромгаз» при разработке циклонных секционных печей для нагрева штанг под резку, печей специальных конструкций с интенсифицированным нагревом, рекуператоров (в том числе и для горелок) и рекуперативных горелок. Новизна технических решений подтверждена 8 авторскими

свидетельствами. Результаты исследований применяются в учебном процессе при чтении лекций, курсовом и дипломном проектировании и нашли отражение в двух учебных пособиях. Внедрения полученных результатов подтверждаются актами.

Личный творческий вклад автора. Автором (в развитие ранее выполненных исследований Э.Н. Сабурова по интенсификации конвективного теплообмена в промышленных печах на основе циклонного принципа) сформулирована и решена проблема интенсификации конвективного теплообмена в циклонных секционных нагревательных устройствах, имеющая важное научное и практическое значение, разработана математическая модель рабочего процесса, выполнены постановка и решение динамической и тепловой задач. Автором также разработаны методика и программы исследований, спроектированы экспериментальные стенды, проведены исследования, анализ результатов и обобщение опытных данных, создана методика расчета циклонных секционных нагревательных устройств на основе результатов математического моделирования рабочего процесса, включающая энергоэкономическое обоснование выбора геометрических и режимных характеристик, предложены рекомендации по проектированию. Результаты исследований внедрены на ряде предприятий и в учебный процесс.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и положительно оценены на IX и X всесоюзных научно-технических совещаниях по энерготехнологическим циклонным комбинированным и комплексным процессам (Москва, 1976, 1978), Всесоюзной научно-технической конференции «Перспективы промышленной энергетики» (Москва, 1977), XI Всесоюзном научно-техническом совещании по математическому моделированию и управлению высокотемпературными процессами в циклонных вихревых аппаратах (Одесса, 1980), XII Всесоюзной научно-технической конференции «Теория и практика циклонных технологических процессов в металлургии и других отраслях промышленности» (Днепропетровск, 1982), Всесоюзной научно-технической конференции «Проблемы энергетики теплотехнологии» (Москва, 1983), IV и V всесоюзных научно-технических конференциях по исследованию вихревого эффекта и его применению в технике (Куйбышев, 1983, 1988), Всесоюзном научно-техническом совещании «Разработка и исследование новых типов энерготехнологических и теплоутилизационных установок с глубоким использованием вторичных энергоресурсов (Баку, 1985), выездной сессии секции тепломассообмена научного совета АН СССР по комплексной проблеме «Теплофизика и теплоэнергетика» (Куйбышев, 1986), III Всесоюзной научно-технической конференции «Интенсивное энергосбережение в промышленной теплоэнергетике» (Москва, 1991), I—IV международных научно-технических конференциях «Повышение эффективности теплообменных процессов и систем» (Вологда, 1998, 2000, 2002, 2004),

международных научно-технических конференциях «Проблемы энергосбережения, теплообмен в электротермических и факельных печах и топках» (Тверь, 2001), «Энергосбережение в теплоэнергетических системах» (Вологда, 2001), «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности» (Ульяновск, 2001), «Моделирование, оптимизация и интенсификация теплообменных процессов и систем» (Вологда, 2002, 2004), XIII Школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева «Физические основы экспериментального и математического моделирования процессов газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках» (Санкт-Петербург, 2001), Российском национальном симпозиуме по энергетике РСНЭ (Казань, 2001), Первой всероссийской школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» (Москва, 2002), Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергетика, энергосберегающие технологии» (Липецк, 2004), XXVI и XXVII сибирских теп-лофизических семинарах (Новосибирск, 2002, 2004), V Международном научном форуме «Перспективные задачи инженерной науки» (Париж, Франция, 2004), П-ГУ российских национальных конференциях по теплообмену (Москва, 1998, 2002, 2006) и других международных, региональных конференциях и совещаниях, а также ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава АЛТИ-АГТУ по итогам НИР (1971-2008).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 106 печатных работах, в том числе 4 монографиях, 27 статьях в ведущих научных рецензируемых журналах (из них монография и 23 статьи в изданиях, рекомендованных Перечнями ВАК 1987-2008 гг.), 31 публикации - в трудах (материалах) международных, всероссийских научно-технических конференций и симпозиумов, 8 авторских свидетельствах на изобретения и других публикациях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 398 наименований и трех приложений. Работа изложена на 392 страницах основного текста, включая 154 рисунка и 61 таблицу.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, приведено описание структуры диссертации.

В первой главе дан анализ опубликованных исследований по аэродинамике и конвективному теплообмену в циклонных нагревательных устройствах (в том числе секционных), который показал:

1. Генерация циклонного потока греющих газов непосредственно в рабочем объеме нагревательного устройства является одним из основных путей совершенствования его тепловой работы.

2. В основе существующих конструкций циклонных секционных нагревательных устройств заложен опыт проектирования радиационных печей по методикам расчета, практически не отражающим связь между интенсивностью переноса теплоты конвекцией в секции, ее геометрией и тепловой нагрузкой. Это приводит к существенной погрешности в определении тепловых потоков к металлу (расходу топлива), а также не позволяет решать задачи, связанные с интенсификацией конвективного теплообмена.

3. Основные исследования аэродинамики циклонных секционных нагревательных устройств посвящены изучению общих характеристик вращательного движения потока в рабочем объеме круглой цилиндрической формы при соосном расположении заготовки в пределах ядра потока без рассмотрения механизма переноса теплоты конвекцией. Возможности интенсификации конвективного теплообмена за счет рациональной нестандартной организации движения закрученного греющего потока практически не использованы из-за отсутствия рекомендаций.

4. Для определения отдельных параметров потока в циклонных секционных нагревательных устройствах может быть частично применена методика, предложенная Э.Н. Сабуровым для вертикальной циклонной нагревательной печи при соосном расположении заготовки в ядре потока. Однако она должна быть усовершенствована не только за счет уточнения связей между аэродинамическими характеристиками и геометрией рассматриваемых устройств, но и использования угловой скорости для снижения погрешности при определении характеристик потока во внутренней зоне его ядра.

5. Конвективный теплообмен в циклонных секционных нагревательных устройствах изучен недостаточно. Выполненные исследования не носят комплексного характера, поэтому их результаты трудносопоставимы, дают большие расхождения, а некоторые из них даже противоречат друг другу. Это объясняется тем, что подавляющее большинство методик обработки и обобщения опытных данных не учитывают влияния массовых сил на теплоотдачу.

6. Недостаток теоретических и экспериментальных данных не позволяет разработать научно обоснованные методы интенсификации и расчета конвективного теплообмена в циклонных секционных нагревательных устройствах, создать инженерную методику расчета, обосновать рекомендации по проектированию.

В связи с изложенным ставятся следующие основные задачи исследования:

1. Разработать математическую модель рабочего процесса циклонного секционного нагревательного устройства, устанавливающую связь между интенсивностью переноса теплоты конвекцией в секции, ее долей в суммарном тепловом потоке к металлу, геометрией и тепловой нагрузкой.

2. Разработать научно обоснованные методики обработки и обобще-

ния опытных данных по аэродинамике и конвективному теплообмену с учетом особенностей теплоотдачи в поле массовых сил.

3. Установить закономерности формирования пограничного слоя на поверхности соосной с рабочим объемом секции заготовки для выявления особенностей механизма переноса теплоты конвекцией в закрученном потоке греющих газов.

4. Разработать методы интенсификации конвективного теплообмена в рабочем объеме циклонных секционных нагревательных устройств (рис. 1) как за счет обоснованного выбора их геометрических и режимных параметров, так и рациональной нестандартной организации движения закрученного греющего потока при обтекании поверхности заготовки.

Рис. 1. Варианты исследованных схем секций циклонных нагревательных устройств: 1-е соосным расположением заготовки; 2, 3,4 -смещением заготовки , (заготовок) в пределах выходного отверстия и одновременно с ним; 5 - эллиптическим рабочим объемом; 6 - попег речным расположением заготовок

5. Установить закономерности движения газов и конвективного теплообмена в предложенных конструкциях циклонных секционных нагревательных устройств (с круглой и эллиптической формой рабочего объема, продольным и поперечным расположением заготовок относительно оси вращения греющего потока) при варьировании геометрических и режимных характеристик. Обобщить результаты исследования аэродинамики и конвективного теплообмена.

6. На основе результатов моделирования рабочего процесса разработать инженерную методику расчета циклонных секционных нагревательных устройств, включающую энергоэкономическое обоснование выбора геометрических и режимных характеристик, практические рекомендации по проектированию.

Во второй главе разработана математическая модель рабочего процесса циклонного секционного нагревательного устройства, схема которой приведена на рис. 2. Математическая модель устанавливает взаимосвязь между внешним и внутренним теплообменом в рабочем объеме с учетом физического тепла, вносимого подогретым в рекуператоре воздухом. Она включает уравнения: общего теплового баланса, баланса тепловых потоков (излучением и конвекцией) как к заготовке, так и к кладке, связи темпера-

тур греющей среды на входе в секцию и выходе из нее, определения безразмерных избыточных температур заготовки. Для нахождения конвективных тепловых потоков к заготовке и кладке, а также оценки их роли в суммарном тепловом потоке к металлу, использованы дополнительные зависимости между расходом топлива, скоростью входа продуктов сгорания в рабочую камеру, ее геометрией и аэродинамическими характеристиками греющего потока.

Рассматриваемая математическая модель состоит из блоков (подсистем): «материальный и тепловой балансы», «теплообмен», «поля скоростей

8 2

51

3 £ О. 5

1 Й-

§ и

я 3

а а

Горение топлива + *-

Материальный и тепловой балансы

Приходные статьи теплового баланса А

Расходные статьи теплового баланса

Расход топлива, скорость истечения и температура продуктов сгорания

Теплообмен

Поля температур

Продукты сгорания * -

Граничные условия 3-го рода

Заготовка

Кладка

Тепловые потоки

Излучением

Конвекцией

*8

¡6

■ 5

я &

ч 2 а 2

Теплофизические характеристики

Рис. 2. Схема математической модели рабочего процесса циклонного секционного нагревательного устройства

и давлений, аэродинамические характеристики потока», которые в свою очередь включают общепринятые методики расчета лучистого и внутреннего теплообмена, горения топлива. Входная информация содержит геометрические и режимные характеристики нагревательного устройства, выходная -расчетные параметры.

Математическое описание рабочего процесса в секции циклонного нагревательного устройства, связанное с моделированием конвективного теплообмена сформулировано следующим образом:

рср{(1ТЫх) = Ау{Х^йТ)\ (1)

¿/у/Л = #-(1/р)£гас1/? + уУ2у; (2)

ф/А + (Цу(ру) = 0;

(3)

г = г,(ге = 0) у = 0; Т=ГЫ; -ЦдТ/дг)^ = а*ЛГ (4) г = Лк 9 = 0; Г=ГК; (5)

Здесь р - плотность; ср - изобарная теплоемкость; Г- температура; т - время; X -коэффициент теплопроводности; V-вектор скорости; Р- вектор плотности массовых сил; р - давление; V - кинематический коэффициент вязкости; а* и а* -коэффициенты теплоотдачи конвекцией соответственно на поверхностях металла и кладки; ДГ - температурный напор; г, г3, гс, Дк - радиусы: текущий, заготовки, смещения заготовки, рабочего объема секции; Тш Тк - температуры поверхностей металла и кладки.

Сложность исследования конвективного теплообмена в рассматриваемой задаче аналитическими методами заключаются в том, что при закрутке греющих газов в потоке возникает поле инерционных массовых сил, оказывающее значительное влияние на условия теплоотдачи. Во вращающемся потоке наблюдается неравномерность распределения по радиусу рабочего объема секции не только инерционного ускорения, но и плотности среды, изменение которой также оказывает влияние на формирование поля массовых сил. При смещении заготовки с оси секции теплоотдача на ее поверхности происходит в условиях отрывного обтекания. Для несимметричного распределения тангенциальной скорости относительно оси вращения потока на теплоотдачу оказывают влияние и локальные замкнутые циркуляционные течения, заполняющие рабочий объем. В этом случае исследование конвективного теплообмена целесообразно проводить методами как математического, так и физического моделирования.

На основе результатов моделирования разработана инженерная методика расчета циклонных секционных нагревательных устройств, позволяющая выбирать геометрические и режимные параметры секции с учетом достижения максимальной интенсивности переноса теплоты конвекцией в рабочем объеме.

Проверка адекватности математической модели рабочего процесса циклонного секционного нагревательного устройства проведена путем сопоставления результатов расчета по разработанной инженерной методике с опытными данными, полученными на экспериментальном стенде АГТУ, огневом стенде ВНПО «Союзпромгаз», а также промышленной печи для нагрева штанг под резку при вводе в эксплуатацию. Погрешность расчета по основной группе показателей работы печи составила 5...8 %.

В третьей главе приводятся основные результаты математического и физического моделирования аэродинамики циклонных секционных нагревательных устройств (см. рис. 1).

Формирование циклонного потока вблизи поверхности заготовки, соосной с рабочим объемом секции (вариант 1), связано с положением

максимума тангенциальной скорости w„. Условие d3 > d3 ( d3 = d3 /DK, d3 -диаметр заготовки, d3 = 2r3\ DK - диаметр камеры; d3 - безразмерный характерный диаметр заготовки) соответствует сконцентрированному циклонному течению, когда максимум тангенциальной скорости w9 находится вблизи поверхности заготовки и его положение, характеризуемое радиусом гфга, определяется диаметром заготовки и не зависит от условий ввода и вывода газов. При d2 < d3 заготовку обтекает свободный циклонный поток, у которого положение максимума тангенциальной скорости обусловлено условиями ввода и вывода газов. Такое разделение охватывает все случаи движения греющих газов в рабочем объеме секции в зависимости от его геометрии и имеет определенную физическую основу с точки зрения конвективного теплообмена на поверхности заготовки. Из распределений угловой скорости га = со (г) (о = wjr, г - текущий радиус) следует, что ее максимум также находится вблизи поверхности заготовки и расположен ближе к ней, чем максимум Это позволяет для уточнения распределения безразмерной тангенциальной скорости во внутренней зоне ядра потока (у поверхности заготовки) ее аппроксимацию

W = (2T!/(1 + ti2))" (6)

(w = w,f /и>ф„; - максимальное значение т) - безразмерная координата, г) = {г - /"з)/(гфт -r3); п - постоянная величина) определять исходя из условия максимума угловой скорости, п = па. При ранее применяемом методе определения показателя п (из условия максимума циркуляции тангенциальной скорости в ядре потока, п = пх) ошибка в его вычислении для внутренней зоны достигала 300 %.

Из проведенного анализа также установлено, что центростремительное ускорение ja (ju = wv2/r) значительно превышает как ускорение Корио-лиса, так и ускорение силы тяжести g. Максимум центростремительного ускорения располагается вблизи поверхности заготовки. Следовательно, его максимальное значение jm может быть использовано в качестве параметра, учитывающего влияние массовых сил на теплоотдачу при обобщении опытных данных.

Основные закономерности циклонного потока, полученные при продувках воздухом с температурой 20 °С (ReBX = 7,1-105, Resx= vBX£>K/vBX, vBX -средняя скорость во входных каналах, vBX - кинематической коэффициент вязкости газов при входной температуре) и продуктами сгорания с температурой 640 °С (ReBX = 1,9-105) полностью совпадали.

Решение уравнений (2), (3) базируется на известном представлении о потоке в расчетной зоне как о вращающейся струе, пограничный слой которой обращен к заготовке. Определение компонент турбулентных напряжений проводилось по гипотезе Прандтля, основанной на возможном обобщении теории длины пути смешения на трехмерные поля как осред-

ненных, так и пульсационных скоростей. Результаты решения удовлетворительно совпадают с экспериментальными данными.

На основе результатов решения задачи о движении газа в ядре циклонного потока (с соосным расположением заготовки) разработана методика обработки и обобщения экспериментальных данных. Получены эмпирические и полуэмпирические зависимости, позволяющие определить гет\ г]т (гшт, г]т -радиусы, соответствующие положениям максимальных значений угловой скорости и центростремительного ускорения); Свх (Свх - коэффициент сопротивления, 2Дрп/рвхувх2, А,р„ - перепад полного давления в секции), а также другие характеристики закрученного потока, входящие в методику определения комплекса, учитывающего влияние массовых сил на теплоотдачу на поверхности заготовки: характерный безразмерный диаметр заготовки

<=0,89(4К-0,83/ВХ/2); (7)

безразмерный радиус положения максимума тангенциальной скорости: при б?3 > (1° (в сконцентрированном потоке)

Рфт =г3 +0,25(<)°-8(1 + 0,ЗАк -102), (8)

где Дк = Д к /Д, (Дк - высота выступов шероховатости на боковой поверхности рабочего объема секции),

при (в свободном потоке)

гфИ=г3 +1,45(< - ¿7, )1,5+0,25(5,° )0,8(1 + 0,ЗДк • 102); (9) безразмерная координата положения максимума угловой скорости

Лии = (гт -г3) = 0,4(ь/А Т, (10)

где Ь = г3/(гфт- г3) - безразмерный параметр;

показатель аппроксимации (6) по условиям внутренней зоны ядра потока

»* = [ти /(Т1— + Ь)][(1+О/о - О]; (11)

безразмерная координата положения максимума центростремительного ускорения гут= {г1т~ г3)/(/*фт- г,)), определяемая из уравнения

[2и„(1 - Ч%)(Ч;т + Ъ)У[Ц]т0. + Ц%)] = 1; (12)

максимальное безразмерное центростремительное ускорение

]н =^/г)/(</гфИ) = [(6 + 1)/(Я-л>)]/[2п^/О +Л-Л2""- (13)

Некоторые особенности аэродинамики рабочего объема секции, обусловленные формированием потока в выходном отверстии из-за расположения в нем заготовки, учтены введением соответствующих поправок.

14

Исследование движения газов во внутренней зоне ядра потока и пограничном слое на поверхности заготовки проводилось в циклонном секционном нагревательном устройстве с Д, = 0,31 м; = 1,16 ( ¿к = ¿„/Д., ¿к - длина рабочего объема); /,к= 4,77-10"2 ( /вх= 4/вх /(л£>к2), /вх - суммарная площадь входа); 4,= 0,34^ Эвш= 0,4...0,6 ( <?аья= с1аыхЮк, с!вт - диаметр выходного отверстия). При с/вых= 0,4 в рабочем объеме секции формировался сконцентрированный циклонный поток, при Эвых = 0,6 - свободный.

Анализ распределений скоростей у поверхности заготовки в пределах аксиальной границы ядра потока (при отсутствии воздействия радиальных приторцевых потоков на течение газа) показал, что действие центростремительных сил оказывает значительное консервативное влияние на формирование пристенного пограничного слоя и приводит к его ламинари-'зации. Так, показатель степенной аппроксимации тангенциальной скорости л,, в пределах пристенного пограничного слоя при уменьшении 5ВЫХ с 0,6 до 0,4 (с повышением уровня тангенциальной скорости у поверхности заготовки) увеличивается с 1/5 до 1/3. Формирование пограничного слоя у глухого торца связано с существованием радиальных потоков. С увеличением их интенсивности показатель степенной аппроксимации полной скорости «у (практически совпадающий с и„) уменьшается до 1/10. У выходного торца на общую картину течения оказывает влияние не только радиальный поток у поверхности торца, но и его перестройка у выходного отверстия (иу= 1/7). Отмеченные особенности движения газов в пограничном слое на поверхности заготовки подтверждаются распределениями коэффициента сопротивления трения сг (су = - касательное напряжение трения на поверхности заготовки). У глухого и выходного торцов с/выше, чем в области ядра потока. Общий уровень коэффициентов сопротивления трения на поверхности заготовки в пределах ядра потока ниже, чем на пластине при продольном обтекании ее турбулентным потоком. В то же время он выше у глухого торца, но при этом ниже, чем на пластине при обтекании полуограниченной затопленной струей.

При использовании логарифмических аппроксимаций и'ф+ = п>ф+(у„+) (и»ф+- безразмерная тангенциальная скорость, и'ф+= /(ти,ф /р)0'5; тн,ф - тангенциальная компонента т„.; у„ + - безразмерная координата, у„ + = (у„/у)х х (т^ /р)0'5) и трехслойной схемы деления потока в пристенном пограничном слое на поверхности заготовки установлено, что в области вязкого подслоя 0 < у№ + й 5 и промежуточного слоя 5 < у№ + < 6П.С+ ((бп.с+ - безразмерная толщина промежуточного слоя, 5п с+= (5П.С /у)(т№ /р)0'5) полученные зависимости удовлетворительно согласуются с аналогичными распределениями на поверхности пластины и трубы. Однако в сконцентрированном циклонном потоке 8П.С+ = 80. Увеличение протяженности переходной зоны является следствием усиления стабилизирующего влияния центростремительных сил на поток. В турбулентном ядре пристенного пограничного

слоя 5п.с+ ^ у у/ ^ 5+ (5+ - безразмерная толщина пристенного пограничного слоя, 5+ = (5/у)(тж /р)0'5) наблюдается более интенсивное возрастание н'ф+, чем на пластине или в трубах, что также является следствием воздействия массовых сил на пограничный слой. Распределение тангенциальной скорости в турбулентном ядре пристенного пограничного слоя в диапазоне чисел Ие^-КГ5 = 0,45...3,54 (Кефт= с13/\т, уфт - кинематической коэффициент вязкости газов на радиусе гфт) может быть описано уравнением:

<=Ч1п^+СФ> (14)

где Лф = 7,2, Сч = -12,6 - для сконцентрированного циклонного потока; Лф = 3,4, = 2,44 - для свободного потока.

Исследования показали, что консервативное влияние центростремительных сил не позволяет в полной мере использовать закрученный поток греющих газов для интенсификации переноса теплоты конвекцией. Снижение их роли может быть достигнуто преднамеренной дестабилизацией устойчивости течения в пограничном слое на поверхности заготовки. В предложенных на рис. 1 вариантах конструкций секций это достигается организацией ударно-отрывного обтекания заготовки циклонным потоком при продольном (варианты 2-4) или поперечном расположении (вариант 6) ее относительно оси вращения греющих газов или приданием потоку периодической нестабильности эллиптически деформированным вращением (вариант 5) [51, 52,54].

Смещение заготовки параллельно оси рабочего объема в пределах выходного отверстия (варианты 2 и 3) приводит первоначально к потере устойчивости течения в пограничном слое на ее поверхности, а затем к его отрыву. В приосевой области камеры между двумя осесимметричными заготовками создаются условия для образования вторичных вихревых потоков, которые дополнительно приводят к интенсификации теплоотдачи на поверхностях заготовок. Распределения основных характеристик потока вне диаметра окружности, описанной по внешней поверхности заготовки (заготовок), сохраняются.

Смещение круглой заготовки с оси камеры одновременно с выходным отверстием (вариант 4) позволяет расположить ее в области с более высокими скоростями потока. Это вызывает образование вблизи поверхности заготовки в приосевой зоне устойчивой вихревой структуры на всей протяженности рабочего объема секции, которая обуславливает условия отрыва потока со стороны приосевой области и приводит к значительной интенсификации конвективного теплообмена. За ее пределами обтекание заготовки находится под воздействием основного потока.

Аэродинамика эллиптических циклонных секционных нагревательных устройств (вариант 5) определяется коэффициентом сжатия образующей цилиндрической поверхности рабочего объема к (к = Ьэ 1аэ, Ь3 и аэ -малая и большая полуоси эллипса), его геометрическими параметрами,

диаметром заготовки и местоположением входных каналов. Равномерное сжатие периметра поперечного сечения рабочего объема секции (уменьшение к) приводит к образованию эллиптически деформированного циклонного потока с характерными особенностями движения греющих газов. При к < 0,8 ось вращения выходного вихря искривляется, а при к = 0,5...0,6 происходит ее смещение и дальнейшее сворачивание в спираль. В рабочем объеме секции формируется режим течения с прецессией оси вращения потока. Это придает потоку, за счет колебательных движений оси вращения, периодическую нестабильность, которая наряду с вторичными течениями может служить средством интенсификации конвективного теплообмена на поверхностях соосной заготовки и кладки. В диапазоне изменения к от 1 до 0,5 общие закономерности влияния площади входа, диаметров заготовки и выходного отверстия на основные аэродинамические характеристики потока сохраняются. Для практического применения может быть рекомендован двухсторонний ввод газа в вершинах эллипса на его малой оси или с небольшим смещением в направлении движения вводимых в рабочий объем газов.

Движение газов у поверхности заготовки, расположенной перпендикулярно оси закрученного потока (вариант 6), определяется как условиями формирования пограничного слоя, наблюдаемыми при обтекании цилиндра поперечным потоком, так и вторичными течениями, обусловленными нарушением динамического равновесия во вращающемся потоке. Оказывает воздействие и возникновение течения в виде двойной спирали во внутренней зоне основного потока, обеспечивающего сток газов с поверхности заготовки. Установленный характер формирования пограничного слоя сохраняется и при увеличении количества заготовок в рабочем объеме секпии. Анализ влияния основных конструктивных и режимных параметров на аэродинамику циклонных секционных нагревательных устройств с поперечньм расположением заготовок показал, что для используемых в практике значений > 0,15 оптимальные аэродинамические условия обеспечиваются при с1&т= 0,3...0,4 и количестве заготовок и3 = 3-5.

Выполненные исследования позволили также разработать методики расчета аэродинамических параметров потока в рабочем объеме циклонных секционных нагревательных устройств со смещенной заготовкой одновременно с выходным отверстием (вариант 4), с поперечным расположением заготовок (вариант 6), а также эллиптическим рабочим объемом (вариант 5).

В четвертой главе приведены результаты математического и физического моделирования конвективного теплообмена в циклонных секционных нагревательных устройствах. При анализе тепловой задачи использованы дифференциальные уравнения (1)-(3). Рассматриваемая задача для стационарного турбулентного течения несжимаемой среды с постоянными теплофизическими свойствами (за исключением члена уравнения, характе-

ризующего массовые силы) приводится к безразмерному виду

=(1/Ре)У2Г-У< ?Т>; (15)

[(? V)?] = -Vр + Ко 7°/Яе2+ (1/Яе)У2^ - V < >; (16)

У^ = 0, (17)

где V = \/\0 ( V— осредненное во времени значение скорости); индекс «О» у символов означает характерную масштабную величину; Т =Т /Т0 (Т - осредненное во времени значение температуры); Ре = ЯеРг - число Пекле; Яе = у0Уу - число Рейнольдса; Рг = \!а - число Прандгля; а - коэффициент температуропроводности; скобки < > означают операцию осреднения; штрих над символом - мгновенное значение величины; р =р/ру02; р - давление; Ко =у7о3(1± РД7)/у2 - безразмерный комплекс, характеризующий влияние массовых сил; у - модуль абсолютного ускорения частицы среды (/'^у, /0 - линейный размер; (3 - коэффициент объемного расширения; ДТ - температурный напор (знак «+» соответствует нагреву среды, знак «-» - охлаждению); - орт абсолютного ускорения частицы среды.

В этом случае уравнение подобия имеет вид

Ии = №(Ко, 11е, Рг, Ти), (18)

где № - число Нуссельта, N11 = аУХ\ а - коэффициент теплоотдачи; Ти - степень турбулентности потока.

В качестве характерных параметров принято максимальное значение центростремительного ускорения _/„ и его положение /,-„, поэтому Ко = =у'т/,т3(1±рД7)/у/т2. Применительно к анализируемой задаче (для изотермической системы) после выражения через расчетные параметры н'фт и гфИ (при условии уфИ « V,-„) Ко = 0,25 АДефм2, где £»т = ]тт\,т3/[62(6+1)] - комплекс, определяемый по формулам (6>—(13).

В этой связи обработка опытных данных по конвективному теплообмену для рассматриваемых в работе задач производилась по формуле

(19)

где А,т,п- постоянные коэффициенты.

Уравнения для расчета теплоотдачи в циклонных секционных нагревательных устройствах с рабочим объемом круглой цилиндрической формы и соосной с ним заготовкой для сконцентрированного циклонного потока имеют Вид:

при 7,7-103<Кефи<5,25-104

N11 = 0,227£>^°'05 ЛефЛ; (20)

при 5,25-104<Кефт<3,96-105

N11 = 0,0087£Г°'05 Ие"'®. (21)

Формулы (20), (21) применимы при 0,002 < Д, < 0,032.

18

Для свободного циклонного потока при 1,07-104< Яефи< 3,24-Ю5

№ = 0;0431)°'06Яе^7. (22)

Формула (22) применима при 0,0142 <Ош < 5,44.

Среднеквадратическое отклонение опытных точек от расчетных зависимостей (20)-(22) при коэффициенте надежности 0,95 не превышает ± 7,0 %.

Если пренебречь различиями в показателях степени при числах Рей-нольдса в свободном и сконцентрированном потоках, то с использованием комплекса Д, можно выполнить обобщение всего полученного опытного материала. В этом случае экспериментальные данные аппроксимируются уравнениями:

при 7,7-103<11ефя<: 5-104

№ = 0,24 Ш°'05 Яе^4; (23)

при 5-104 < 11ефга < 3,96-105

Ки = 0,0248Д°'°511е^5. (24)

Формулы (23) и (24) справедливы в том же диапазоне изменения Ош, что и вышерассмотренные. Однако расчетная погрешность обработки опытных данных увеличивается до ± 12,1 % и еще больше возрастает при Яефт< 3-104.

Для расчета теплоотдачи заготовок с шероховатыми поверхностями А3-102 = 0,02...0,623 ( Д3 = Д3/¿з, Аз — высота выступов шероховатости) в уравнения (20)-(22) дополнительно вводятся поправочные коэффициенты.

В работе установлено, что в области смешанной конвекции 1,2-10б < <(0,25Д°'18 11ефт + вг) < МО9, когда Ие^ и число вг ((Зг = од-

ного порядка, опытные данные удовлетворительно обобщаются формулой Ни = 0,23 (0,250°-181ЦЯ+ Сг)0'27. (25)

Максимальное отклонение большинства опытных точек от расчетной зависимости не превышает ± 10,1 %. Уравнение (25) справедливо при 0_< КефИ < 5-104. Зависимости (20)-(25^применимы при £>к= 0,201...0,464м; и= 0,5...2,24; /вх-10""2= 0,5...19,1; 4 = 0,08...0,5; £?аых = 0,2...0,8.

Влияние неизотермичности потока на плотность в комплексе, характеризующем влияние массовых сил, может быть учтено поправочным коэффициентом е„ а на другие теплофизические характеристики среды -введением сомножителя е, по аналогии с задачами конвективного теплообмена. В опытах поправочные коэффициенты е5 = (1+рД7)~°'5" = (Гн/Гг)~°'5п (Ты, Тг - температуры металла и греющих газов, К; и - показатель степени при числе Яефт), е, = (ТЧ1ТГ)^,1Ь и число Рг равнялись соответственно 0,91...0,94, 0,884 и 0,703, а поэтому не вводились в уравнения при обработке и представлении экспериментальных данных. Исключение составили лишь экспериментальные данные в исследованном диапазоне температур

от 20 до 640 °С, подтвердившие возможность применения поправочных сомножителей для учета неизотермичности потока. Влияние степени турбулентности потока учитывалось косвенно через связанное с ней распределение тангенциальной скорости с учетом закономерностей конвективного переноса теплоты для сконцентрированного и свободного вариантов циклонного потока.

В диссертации приведены и другие методы обобщения с использованием менее сложных аппроксимаций безразмерной тангенциальной скорости для определения комплекса Ко, а также традиционные для инженерной практики, в которых число Нуссельта представляется как зависимость от числа Рейнольдса (по входным условиям) и геометрических характеристик нагревательного устройства. В этом случае с увеличением погрешности обработки теряется и универсальность зависимостей.

Результаты исследования динамического пограничного слоя позволили решить задачу конвективного теплообмена на поверхности соосной цилиндрической заготовки с использованием гидродинамической теории теплообмена. Движение потока около заготовки принималось плоским и круговым. В этом случае влияние кривизны учитывалось применением законов сохранения момента сил трения тг1 = т№ф(с?3 /2)2 = const и плотности теплового потока qr = #3(c?3 /2) = const (q, - плотность теплового потока на поверхности заготовки). Тогда уравнение, связывающее распределения скорости и температуры в универсальных переменных, имеет вид

_ Pr(l + gT/v)

dy+ [l+Prst/(PrT<iv)]

\

1 + -

0,5 Re+

d^l l + eT/v

dy+ (0,5Re+/Pr)[l + PreT /(Ргтб v)]

<,(26)

где Э+ - избыточная температура, Э+ = ЭЛ>; Э = / - ?3; /3 - температура поверхности заготовки; Г,=^э/(рсс>м^.); м',=(ти,ф/р)0,5; универсальная координата, уг=ум,Ы\ у - расстояние от поверхности заготовки по нормали (радиусу); Рг^ - турбулентное число Прандтля, Ргт€ = е,/е?; ет, ея - кинематические коэффициенты турбулентного переноса количества движения и теплоты; Яе+ = Ы. (В опытах при 5ВЫХ = 0,4 11е+= 900...5000, при ¿вых = 0,6 11е+= 1100...2300.)

Решение уравнения (26) позволяет найти распределение температуры и температурные напоры в пристенном пограничном слое (рис. 3). Учет кривизны на границе пограничного слоя повышает точность расчетов на 10... 12 %. В области 8П.С <у+ < 5+, где описывается зависимостью (14), распределение температуры в универсальных координатах имеет вид

П СО.+ 5+ ' "С

а+ = А,Рг.

тб

1--

0,5Re+-5nc

0,5Яе+ J

где Эпс+ - значение избыточной температуры на границе промежуточного слоя.

+ (2 Aw-GJ(y+ -S^J-^ + e^, (27)

0,5Re

В струйной части пограничного слоя (8+ < у+ < 8о+, §о+ - толщина струйного пограничного слоя) температурный перепад может быть описан

зависимостью

a+-aj=£ln(y+/8+),(28)

где Е = 3,0, 8+ = 200,5о+= = 600 - для сконцентрированного циклонного потока; Е = 1,6, 8+ = 150, 8о+ = 1200- для свободного; 9s+ - значение избыточной температуры на границе турбулентного ядра динамического пристенного пограничного слоя.

При известном общем температурном перепаде V (0 < < 80+) расчетное уравнение подобия имеет вид

(29)

где А, р-опытные коэффициенты (А = 0,055; р = 0,125).

Удовлетворительная сходимость уравнения (28) с опытными данными достигнута при Ргт5 = 0,9 для сконцентрированного циклонного потока и РгТб = 0,75 - для свободного. При использовании полученной в результате обобщения опытных данных с помощью комплекса Da эмпирической зависимости

(30)

уравнению (29) можно придать вид

9|^Г/2Ч;/2> (3D

где % - поправочный коэффициент, учитывающий соотношение между интегральной плотностью теплового потока по длине заготовки и в пределах ядра циклонного потока (ф, = 1,45 - при обработке опытных данных без учета различия значений в степени при числе Re,,m); и/, m, z - опытные коэффициенты (ху = = 0,0418; z = 0,l 5; т = 0,324).

Уравнение (31) (как и уравнение (24)) удовлетворительно обобщает опытные данные, что свидетельствует о достоверности полученных результатов.

Значения средних коэффициентов теплоотдачи на поверхности круглой соосной с секцией заготовки (при правильном выборе геометрии рабо-

21

20,0 15,0 10,0 5,0

а) 9 =3,01 1(у+/2 X))-

. э* =9+0 •*) - /

* _8tJ м 9

э 'Де' ♦ ,,+-5 \

2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 In/

Э+ 15,0 10,0 5,0

б) Э1 -э5+= 1,61 1 (у/ 50) Ъг

9 = Rf| » 0' )— / V

Ж .В 'II +=Э" <уМ t V 5 -J'

2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 1п/

Рис. 3. Сопоставление расчетных и опытных распределений 3+ для сконцентрированного (а) и свободного (б) циклонных потоков

Nu = AD? Re+ Рг/ & J,

чего объема) могут быть в 3,9-4,85 раза больше, чем на поверхности внутреннего цилиндра кольцевого канала при одинаковых геометрических и расходных характеристиках. При прочих равных условиях интенсивность теплоотдачи на поверхности соосных квадратных заготовок несколько выше, чем шестиугольных, но значительно (на 90 %) превышает теплоотдачу на поверхности круглых заготовок. Поскольку вторичные течения у граней заготовок определяются особенностями и уровнем вращательного движения основного потока, то и для рассматриваемой задачи теплообмена можно использовать зависимость (19). Для заготовки шестиугольного сечения А = 0,037, т - 0,12; квадратного сечения А = 0,064, т - - 0,3. Полученные рекомендации применимы для расчета с Дс = 0,201...0,31 м; Ък = 0,5...1,57; /ах -10~2= 4,0...10,2; 5»«= 0,3...0,7; 53э = 0,21...0,46 ( - эквивалентный по периметру диаметр) с погрешностью ±12 %. Для заготовок шестиугольного и квадратного сечений 0,272£>и <15,8; 1,48-Ю4 < Яефт < <2,82-Ю5.

Смещение с оси секции заготовки (заготовок при двухручьевом расположении) приводит к интенсификации теплоотдачи. Например, смещение заготовки Д, = 0,08 от гс = 0 до 0,28 ( гс-гс/7?к, гс - радиус смещения оси заготовки с оси рабочего объема секции) интенсифицирует теплоотдачу на 80 %. Для расчета средних коэффициентов теплоотдачи на поверхности заготовки (заготовок) рекомендуется зависимость

№1 = 0,087Яе°ф'Д(гс +^)/4к]0-85. (32)

Уравнение справедливо при 7,94-103 < Яефи < 1,91-Ю5 и значении геометрического комплекса (( гс+ / с1вых) = 0,403...0,887. Расчетная погрешность зависимости (32) не превышает ±10,9 %.

Смещение заготовки с центрального положения одновременно с выходным отверстием может приводить к увеличению интенсивности теплоотдачи более, чем в 1,8 раза. Для расчета теплоотдачи к уравнению, рекомендуемому для соосной с секцией заготовки, вводится поправочный сомножитель

£с =2-ехр(-4,5гс). (33)

Отклонение экспериментальных точек от расчетной зависимости (33) не превышает ±6 %.

Экспериментально найдены значения средних и локальных коэффициентов теплоотдачи на поверхностях круглых заготовок, расположенных в одной диаметральной плоскости перпендикулярно оси секции. Средний коэффициент теплоотдачи на поверхности одиночной заготовки, расположенной перпендикулярно оси циклонного потока, в 9 раз больше, чем при поперечном обтекании цилиндра потоком, имеющим скорость, равную среднерасходной в сечении рабочего объема секции. По сравнению с соос-

ной заготовкой интенсивность теплоотдачи при одинаковых условиях выше в 2-2,2 раза.

Уравнение для расчета средних коэффициентов теплоотдачи на поверхности заготовки, расположенной перпендикулярно оси циклонного потока имеет следующий вид:

Nud = 0,087 Re/'7 d^2 d,m ехр[0,16(1-и3)], (34)

где Niv = a d} /Хшх ; Rerf = v8X d% /vBX. '

Формула (34) справедлива при 6,3-103< Red < 2,8-Ю5, DK = 0,31 м, dBUX = 0,2...0,6; dz = 0,08...0,34; n3d3/1К= 0,07...0,59. Погрешность зависимости (34) не превышает ±7,6 %.

Опытные значения средних и локальных коэффициентов теплоотдачи на поверхностях заготовок, соосных с рабочим объемом эллиптического циклонного секционного нагревательного устройства, позволяют отметить высокую интенсивность теплоотдачи при деформации вращающегося потока греющих газов. Для сконцентрированного циклонного потока ( dBUX= = 0,4; dj= 0,34; Re,/ = 105, Rej = vBX d3 /vBX) первоначальное уменьшение коэффициента сжатия образующей цилиндрической поверхности рабочего объема до к = 0,8 приводит к увеличению интенсивности теплоотдачи на 40 %, последующее до к— 0,7 - на 70 %. Для свободного циклонного потока ( dB,,x = 0,6; d3 = 0,34; Red= 105) общее повышение уровня теплоотдачи составляет около 50 %. При дальнейшем уменьшении к рост интенсивности теплоотдачи незначителен.

Средние коэффициенты теплоотдачи на поверхности заготовки в эллиптических циклонных секционных нагревательных устройствах определяются зависимостью

Nu = e4Nut=|, (35)

где Nu^i - значение числа Нуссельта для заготовки в циклонном нагревательном устройстве круглого сечения с теми же геометрическими характеристиками и соответствующим эквивалентным диаметром рабочего объема; s* - поправочный сомножитель, учитывающий влияние к, гк = (ч/11|/2+Ч'з£'У(Ч'2 В сконцентрированном циклонном потоке (для эквивалентной циклонной камеры круглого сечения) в диапазоне чисел Red = 4,4-Ю4...1,72-Ю5 и к = 0,5...1,0 е* = eta, ц/i = = 0,9967, = 203,362, \j/3 = 1,652, ф = - 26,186; в свободном циклонном потоке в диапазоне чисел Re^ = 5,18-104...2,3-105 и к = 0,5—1,0 Ек - £tcm \\ir 0,992, = =95,609, ц/з = 1,580, ф = - 17,435. Для расчетных уравнений подобия, не учитывающих различие в значениях показателя степени при числе Рейнольдса, е* = = 0,5(е + efco).

Переход от круглой цилиндрической формы рабочего объема к эллиптической цилиндрической сопровождается появлением неравномерности распределения коэффициентов теплоотдачи по периметру нагревательного устройства. Наибольшее значение относительных местных коэф-

фициентов теплоотдачи наблюдается вблизи максимальных значений радиуса кривизны поверхности после перехода потока с большего проходного сечения рабочего объема на меньшее (в зоне его разгона). При к < 0,7 на распределение местных коэффициентов также дополнительно оказывает влияние и изменение структуры потока из-за появления у поверхности рабочего объема зоны с более высоким уровнем скоростей, связанной не только с изменением радиуса кривизны поверхности, но и смещением и искривлением оси вращающегося потока. При загрузке секции круглой заготовкой основные закономерности распределения местных коэффициентов теплоотдачи на поверхности рабочего объема до к = 0,8 сохраняются. При к < 0,7 их распределение становится зависимым от

При сохранении свойств циклонного потока в эллиптических циклонных секционных нагревательных устройствах можно достичь значительной интенсификации конвективного теплообмена на внутренней поверхности рабочего объема. Так, при Ле = 5-Ю5, /т= 2Л0'2, 5ВЫХ= 0,6 и к = 0,7 уровень теплоотдачи на боковой поверхности эллиптического незагруженного нагревательного устройства выше, чем круглого, при прочих равных условиях в 1,58 раза, а при к = 0,8 - в 2,45 раза. При к > 0,8 диаметр заготовки до значения =0,43 практически не оказывает влияния на средние коэффициенты теплоотдачи на боковой поверхности рабочего объема. Для эллиптических циклонных секционных нагревательных устройств с к <0,1 зависимость средних коэффициентов теплоотдачи от Д, немонотонна и имеет максимум при с/3 и 0,2. При этом уровень теплоотдачи увеличивается на 50...60 % по отношению к незагруженному циклонному нагревательному устройству. Наибольшее влияние на теплоотдачу заготовка оказывает в на1ревательных устройствах с к = 0,6...0,7.

Расчет средних коэффициентов теплоотдачи на боковой поверхности эллиптического рабочего объема производится по корреляционной зависимости

N11 = 51^^, (36)

где Кт = 5выхт /вх' - геометрический комплекс; В, п,т,1- постоянные коэффициенты (табл. 1); Е^=Ми/Ыио (Ыи0- число Нуссельта при с?3= 0). Для эллиптического циклонного секционного нагревательного устройства с соосной цилиндрической заготовкой при к" 0,8 гл = - 6,0101 <734 + 38,227 Д,3-20,78252 + 2,6719З3+ 1; при к= 0,7 е11= 213,42Л,4- 169,62533 + 29,644 ¿32 + 2,205+ 1; при к= 0,5 гл = = 211,874 -72,82533+ 31,1155,2 + 1,839353 + 1.

Рекомендации справедливы Звых = 0,2...0,7, /вх-Ю"2 = (0,5...4,77), ЭВых = 0,2...0,7, З3= 0,15...0,43 и11евх = Ы05...2-106. Отклонение экспериментальных точек от расчетной кривой не превышает ±8,3 %.

Таблица 1

Коэффициенты формулы (36)

1г При <, 0,03 При/вх> 0,03

В п т / В п т 1

0,8 0,6542 0,733 -0,0136 0,5422 0,1674 0,711 -0,0136 0,0664

0,7 38,0590 0,691 0,0971 1,5394 0,0054 0,788 0,0971 -0,6200

0,5 1,0476 0,805 0,0119 0,9803 0,0548 0,611 0,0119 -0,5690

В пятой главе приведены инженерная методика и пример расчета циклонного секционного нагревательного устройства. Выполнено энергоэкономическое обоснование выбора геометрических и режимных характеристик конструкций циклонных секционных нагревательных устройств (см. рис. 1). Решение принималось по трем критериям: удельному расходу топлива Ьт, экономическому критерию Эд (чистому дисконтированному доходу, отнесенному к 1 т нагреваемого металла) и экологическому критерию Ээк (суммарной безразмерной концентрации вредных веществ, выбрасываемых в окружающую среду из дымовой трубы). При модернизации циклонного нагревательного устройства или замене его новым вариантом конструкции предпочтение отдается тем техническим решениям, которые обеспечивают минимальный расход топлива и наряду с наибольшей общей экономической эффективностью - максимальное сокращение вредных выбросов.

При энергоэкономическом обосновании результатов выбора геометрических или режимных характеристик циклонного секционного нагревательного устройства в качестве исходного значения для анализируемого параметра принимается одно из его значений в рассматриваемом диапазоне. При оценке энергоэкономической эффективности конструкций в качестве исходного варианта выбран (см. рис. 1, вариант 2). Методика анализа реализована на персональном компьютере.

Результаты энергоэкономического обоснования выбора геометрических и режимных характеристик циклонного секционного нагревательного устройства круглого сечения с заготовкой, соосной с рабочим объемом (вариант 1), показали, что рекомендуемый для загрузки безразмерный диаметр заготовки й = 0,17...0,32; относительная площадь входа для продуктов сгорания /вх = 0,0241.. .0,0428; диаметр рабочего объема секции = = 0,35...0,45 м. Диаметр выходного отверстия должен быть минимальным (с учетом возможного биения заготовки), удельное время нагрева заготовки не должно быть менее 0,7...0,8 мин/см. При продольном расположении заготовок в рабочем объеме циклонного секционного устройства (варианты 2-4) безразмерный радиус смещения заготовки (двух заготовок) в пре-

делах выходного отверстия гс = 0,37...0,39, а при смещении заготовки одновременно с выходным отверстием гс = 0,4...0,5. Коэффициент сжатия образующей цилиндрической поверхности рабочего объема циклонного секционного нагревательного устройства к (вариант 5) должен быть равен 0,6...0,7. Количество заготовок, расположенных перпендикулярно оси секции (вариант 6), «3= 3-5 (определяется из условия 0,2 < и3<^Д3 < 0,4). Обоснованный выбор геометрических характеристик может привести к уменьшению удельного расхода топлива более чем на 50 %.

Сравнительная оценка энергоэкономической эффективности циклонных нагревательных устройств (см. рис. 1) с рациональными геометрическими параметрами выполнена с £>к = 0,464 м, ¿к = 1,044 м, с1г = 0,1 м, £/вх = 0,036 м Кх - диаметр устья горелки) и с1шх = 0,16 м (варианты 1,4-6). Для обеспечения максимального смещения заготовки в пределах выходного отверстия у печей (варианты 2 и 3) 4ВЫХ = 0,348 м. При выполнении расчетов удельное время нагрева принималось туд = 1 мин/см. В этом случае при загрузке секции одной заготовкой (варианты 1, 2, 4, 5) ее производительность беек = 775 кг/ч (у печи из 9 секций - 7 т/ч). Для варианта 3 <Зсек—1550 кг/ч. При загрузке секции (вариант 6) одной и четырьмя заготовками (7сек соответственно составляла 345 и 1380 кг/ч. Наиболее эффективным и экономичным из всех рассмотренных конструкций является циклонное секционное нагревательное устройство с расположением 4-х заготовок перпендикулярно оси закрученного потока (вариант 6). Интегральный экономический эффект на 24,3...31,2 % выше, чем у вариантов 4 и 5 (близких по энергоэкономической эффективности), при снижении удельного расхода топлива на 14... 15 % или 30 % по сравнению с вариантом 1 (с рекомендованными геометрическими параметрами). Для рассмотренных конструкций нагревательных устройств экологический критерий изменяется незначительно и соответствует нормам допустимых выбросов.

В работе установлено, что циклонные секционные нагревательные устройства с интенсифицированным конвективным теплообменом имеют существенно более высокие показатели тепловой экономичности, чем рекомендуемые для секционных печей (ГОСТ 27880-88).

В шестой главе рассмотрено промышленное освоение и перспективы применения результатов исследований. Полученные рекомендации были использованы ВНПО «Союзпромгаз» совместно с ВНИПИ «Теплопро-ект» и АГТУ (с участием автора в качестве ответственного исполнителя со стороны АГТУ) для разработки ряда проектов высокоэффективных циклонных нагревательных и рекуперативных устройств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты выполненной работы сводятся к следующему:

1. Разработана математическая модель рабочего процесса циклонного секционного нагревательного устройства, устанавливающая связь между интенсивностью переноса теплоты конвекцией в секции, ее долей в суммарном тепловом потоке к металлу, геометрий и тепловой нагрузкой.

2. Разработана методика обработки и обобщения экспериментальных данных по аэродинамике циклонных секционных нагревательных устройств, базирующаяся на результатах решения динамической задачи, сформулированной в приближении уравнений осесимметричного погра-.ничного слоя с использованием угловой скорости в качестве основного параметра потока во внутренней зоне его ядра.

3. Разработана методика обработки и обобщения опытных данных по конвективному теплообмену в циклонных секционных нагревательных устройствах, учитывающая особенности теплоотдачи в поле массовых сил на поверхности заготовки и боковой поверхности рабочего объема с использованием метода подобия и гидродинамической теории теплообмена.

4. Установлены закономерности формирования пограничного слоя на поверхности соосной с рабочим объемом секции заготовки, влияющие на механизм переноса теплоты конвекцией в условиях консервативного действия массовых сил. Получены рекомендации для расчета характеристик пограничного слоя.

5. Разработаны методы интенсификации конвективного теплообмена, основанные на снижении консервативного влияния массовых сил преднамеренной дестабилизацией устойчивости течения в пристенном пограничном и обеспечивающие увеличение средних коэффициентов теплоотдачи на поверхностях заготовки и рабочего объема в 1,5-2,5 раза.

6. Установлены особенности движения газов и конвективного теплообмена в циклонных секционных нагревательных устройствах с интенсифицированным конвективным теплообменом при варьировании геометрических и режимных характеристик. Выполнено обобщение результатов физического моделирования аэродинамики и конвективного теплообмена.

7. Разработана инженерная методика теплотехнического расчета циклонных секционных нагревательных устройств, включающая энергоэкономическое обоснование выбора геометрических и режимных характеристик, практические рекомендации по проектированию. Выполнен пример расчета.

8. При проектировании циклонных секционных нагревательных устройств необходимо придерживаться следующих рекомендаций: относи-

тельный диаметр загрузки при соосном расположении заготовки с1г = =0,17...0,32; диаметр выходного пережима должен быть минимальным (с учетом возможного биения заготовки); относительная площадь входа для продуктов сгорания /вх= 0,0241...0,0428; диаметр рабочего объема секции Дс= 0,35...0,45 м; удельное время нагрева не должно быть менее

0.7...0.8.мин/см; безразмерный радиус смещения заготовки в пределах выходного отверстия гс = 0,37...0,39; безразмерный радиус смещения заготовки одновременно с выходным отверстием гс = 0,4...0,5; коэффициент сжатия образующей цилиндрической поверхности рабочего объема секции к = 0,6...0,7; количество заготовок, расположенных перпендикулярно оси рабочего объема секции, п3 = 3-5. Наиболее эффективным и экономичным является предложенный автором вариант конструкции циклонного секционного нагревательного устройства с расположением заготовок перпендикулярно оси циклонного потока.

9. Результаты исследований внедрены на ряде предприятий, а также широко применяются в учебном процессе. Новизна технических решений, использованных при разработке циклонных секционных печей с интенсифицированным нагревом, рекуператоров (в том числе и для горелок), рекуперативных горелок подтверждена 8 авторскими свидетельствами.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

Монографии:

1. Сабуров, Э.Н. Теплообмен и аэродинамика закрученного потока в циклонных устройствах [Текст]/ Э.Н. Сабуров, C.B. Карпов, С.И. Осташев. —Л.: Изд-во ЛГУ, 1989. - 276 е.*

2. Сабуров, Э.Н. Конвективный теплообмен в циклонных секционных нагревательных устройствах [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев. - Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2004. - 192 с.

3. Сабуров, Э.Н. Аэродинамика циклонных секционных нагревательных устройств [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев. - Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2005. - 264 с.

4. Осташев, С.И. Расчет циклонных секционных нагревательных устройств [Текст] / С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров. - Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2008. - 204 с.

Ведущие рецензируемые научные журналы:

5. Сабуров, Э.Н. О влиянии площади выхода на аэродинамику и сопротивление циклонно-вихревых печей скоростного нагрева металла [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев И Кузнечно-штамповоч. пр-во. - 1977. - № 1. - С. 39-41.*

' Публикации в изданиях, рекомендованных Перечнями ВАК (1987-2008 гг.)

28

6. Исследование пограничного слоя на поверхности цилиндра в циклонном потоке [Текст]/ Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев [и др.]//Энергетика. - 1977. - № 6. -С. 86-93. - (Изв. высш. учеб. заведений). - Пер. ст.: Investigation of boundary layers on the surface a cylindrical insert in a cyclone flow [Text] / E.N. Saburov, S.V., S.I. Ostashov [et al]//Fluid Mech., Sov. Res.- 1978. - V.7, N 3. - P. 149-157.

7. О расчете теплоотдачи цилиндра, обтекаемого соосным с ним циклонным потоком [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев [и др.] // Энергетика. - 1977. -№ 10 - С. 102-107. - (Изв. высш. учеб. заведений).* - Пер. ст.: Calculating of heat transfer from a cylinder plased in a coaxial cyclone flow [Text] / E.N. Saburov, S.I. Ostashov [et al]//Heat Transfer. Sov. Res.- 1979,- Vol.11, N 11.- P. 67-74.

8. Сабуров, Э.Н. Исследование теплоотдачи цилиндрической вставки, соосной с рабочим объемом циклонной камеры [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Энергетика. - 1979. - № 3. - С. 66-72. - (Изв. высш. учеб. заведений).

9. Сабуров, Э.Н. Исследование движения газов и теплоотдачи конвекцией в сек-

ционной печи для нагрева длинномерных изделий [Текст]/ Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Пром. энергетика. - 1979. - № 10. - С. 35-38.

10. Сабуров, Э.Н. Исследование теплоотдачи нецилиндрической вставки, соосной с рабочим объемом циклонной камеры [Текст]/ Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, Ю.Л. Леухин//Энергетика. - 1980. - № 4. - С. 112-115. - (Изв. высш. учеб. заведений).*

11. Сабуров, Э.Н. Исследование теплоотдачи некруглых вставок и круглых стержней, смещенных с оси потока в циклонной камере [Текст]/ Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев // Энергетика. - 1980. - № И. - С. 116-119. - (Изв. высш. учеб. заведений).

12. Сабуров, Э.Н. Циклонная печь с поперечной подачей заготовок [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Пром. энергетика. - 1981. -№ 7. - С. 37—41.

13. Аэродинамика циклонной камеры с боковой поверхностью в форме эллиптического цилиндра [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев [и др.]// Лесн. журн. -1982. - № 3. - С. 105-109. - (Изв. высш. учеб. заведений).*

14' Сабуров, Э.Н. Исследование теплоотдачи трубы, перпендикулярной аэродинамической оси закрученного потока [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Лесн. журн. - 1982. - № 4. - С. 109-112. - (Изв. высш. учеб. заведений).*

15. Сабуров, Э.Н. О расчете распределения тангенциальной скорости в циклонной кольцевой камере [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Лесн. журн. -1985. - № 2. - С. 59-64. - (Изв. высш. учеб. заведений).

16. Сабуров, Э.Н. Об особенностях турбулентного обмена в циклонных кольцевых камерах [Текст]/Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев//Лесн. журн. - 1986. -№ 1С. 91-96. - (Изв. высш. учеб. заведений).

17. Разработка рекуперативных горелочных устройств [Текст] / В.В. Козырьков, Е.В. Крейнин, С.И. Осташев [и др.] // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1986. - № 12. - С. 51-56." - Пер. ст.: Recuperative burner installations [Text] / V.V. Kozyrkov, E.V. Kreinin, S.I. Ostashev [et al] I Met. Sei. Heat Treat. - 1986. - Vol. 28, N 11-12, Nov Die. - P. 873-876.

18. Сабуров, Э.Н. Расчет компонентов скорости и давления потока в циклонной кольцевой камере [Текст]/Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев//Лесн. журн. -1987.

- № 1. - С. 51-56. - (Изв. высш. учеб. заведений).

19. Сабуров, Э.Н. Аэродинамический расчет циклонной камеры кольцевого сечения [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Энергетика. - 1987. - № 5. -С. 75-79. - (Изв. высш. учеб. заведений).

20. Конвективный теплообмен в кольцевом канале с циклонным генератором закрутки [Текст]/ ЮЛ. Леухин, Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев [и др.] // Энергетика. - 1990. - № 9. - С. 86-90. - (Изв. высш. учеб. заведений).*

21. Сабуров, Э.Н. Экспериментальное исследование аэродинамики циклонной эллипсной камеры [Текст] / Э.Н. Сабуров, Ю.А. Власов, С.И. Осташев // Лесн. журн. - 1993. - № 1. - С. 123-129. - (Изв. высш. учеб. заведений).

22. Осташев, С.И. Конвективный теплообмен в циклонной камере кольцевого сечения [Текст] / С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров // Энергетика. - 1995. - № 5-6.

- С. 69-72. - (Изв. высш. учеб. заведений и энергет. об-ний СНГ).

23. Осташев, С.И. Исследование циклонного потока в окрестности круглой со-осной с ним трубы [Текст] / С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров, Н.В. Смолина // Лесн. журн. - 1997. - № 3. - С. 128-140. - (Изв. высш. учеб. заведений).

24. Сабуров, Э.Н. Аэродинамика продольно оребренного кольцевого канала рекуперативного устройства с циклонным генератором закрутки [Текст] / Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев // Энергетика. - 1997. - № 7-8. -С. 56-61. - (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. об-ний СНГ).

25. Сабуров, Э.Н. Конвективный теплообмен в продольно оребренном кольцевом канале рекуперативного устройства с циклонным генератором закрутки [Текст] / Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев // Энергетика. - 1997. -№ 11-12.- С. 52-56. - (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. об-ний СНГ).

26. Сабуров, Э.Н. Теплоотдача в оребренном шипами кольцевом канале циклонного рекуператора [Текст]/ Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев // Энергетика. - 1998. - № 2. - С. 71-76. - (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. об-ний СНГ).

27. Осташев, С.И. Теплоотдача в циклонном теплообменном устройстве [Текст] / С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров // Лесн. журн. - 1998. - № 4. - С. 138 -144. -(Изв. высш. учеб. заведений).

28. Осташев, С.И. О сопротивлении циклонных эллипсных камер [Текст] / С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров // Лесн. журн. - 1998. - № 6. - С. 118 -124. - (Изв. высш. учеб. заведений).

29. Сабуров, Э.Н. Аэродинамика и конвективный теплообмен в кольцевом канале циклонного рекуператора [Текст] / Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев // Лесн. журн. -1999. - № 5,- С. 129-140.- (Изв. высш. учеб. заведений).

30. Сабуров, Э.Н. Сопротивление оребренного шипами кольцевого канала рекуперативного устройства с циклонным генератором закрутки потока [Текст]/ Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев // Лесн. журн. - 2000. - № 4. -С. 117-123. - (Изв. высш. учеб. заведений).

31. Сабуров, Э.Н. Теплоотдача в оребренном шипами кольцевом канале рекуперативного устройства с циклонным генератором закрутки потока [Текст]/ Э.Н. Сабуров, ЮЛ. Леухин, С.И. Осташев // Лесн. журн. - 2000. - № 5-6. -С. 196-202. - (Изв. высш. учеб. заведений).*

Статьи в трудах, материалах международных и всероссийских конференций, в сборниках научных трудов:

32. Теплообмен и аэродинамика закрученного потока в циклонных нагревательных устройствах с интенсифицированным конвективным теплообменом [Текст] / С.И. Осташев [и др.] // РНСЭ: материалы докл. - Казань: Казан, гос. энерг. ун-т, 2001. - T.I. - С. 377-380. - Пер. ст.: Heat exchange and aerodynamics of twisted flow in cyclone heating devices with intensified heat convection [Text] / S.I. Ostashev [et al]// Russian national symposium on power engineering. -Kazan: Kazan State Power Eng. University, 2001. - V.l. - P. 313-316.

33. Сабуров, Э.Н. Интенсификация конвективного теплообмена в промышленных нагревательных устройствах на основе циклонного принципа [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Перспективные задачи инженерной науки (AFES2004): V Междунар. науч. форум.-Париж, 2004,- С. 64-69.

34. Сабуров, Э.Н. О роли и методах интенсификации конвективного теплообмена в нагревательных устройствах с вихревым движением теплоносителя [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, А.Н. Орехов // IV Всесоюз. науч.-техн. конф. «Вихревой эффект и его применение в технике»: материалы конф. -Куйбышев, 1984. - С. 209-213.

35. Сабуров, Э.Н. Об особенностях взаимосвязи турбулентных и осредненных характеристик потока в вихревой камере [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // V Всесоюз. науч.-техн. конф. «Вихревой эффект и его применение в технике»: материалы конф. - Куйбышев, 1988.—С. 154-158.

36. Исследование теплоотдачи цилиндра в циклонном потоке с параллельной и перпендикулярной ему аэродинамической осью [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев [и др.] /Яр. РНКТ-2. - М, 1998. - Т.6. - С. 199-203.

37. Сабуров, Э.Н. Конвективный теплообмен в циклонном нагревательном устройстве с расположением заготовок перпендикулярно оси греющего потока / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, O.A. Белозерова // Тр. III Рос. нац. конф. по теплообмену (РНКТ-3). - М.: Изд-во МЭИ, 2002. - Т.6. - С. 195-198.

38. Сабуров, Э.Н. Теплообмен и аэродинамика циклонных устройств эллипсного поперечного сечения [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, И.А. Кортоева // Там же. - 2002. - Т.6. - С. 199-202.

39. Осташев, С.И. Аэродинамика и конвективный теплообмен в циклонном секционном нагревательном устройстве с заготовками, смещенными параллельно аэродинамической оси греющего потока [Текст] / С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров, А.Н. Соколов // Тр. IV Рос. нац. конф. по теплообмену (РНКТ-4). - М.: Издательский дом МЭИ, 2006 - Т.6. - С. 266-269.

40. Аэродинамика циклонной газовой печи скоростного нагрева штанг [Текст]/ Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, А.Л. Бергауз [и др.] // Газовая пром-сть. Сер.

Использ. газа в нар. хоз-ве: сб. тр.// ВНИИЭгазпром.- 1980.- Вып. 11.- С. 8-11.

41. Конвективный теплообмен в секции циклонной печи скоростного нагрева штанг [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, АЛ. Бергауз [и др.] // Газовая пром-сть. Сер. Использ. газа в нар. хоз-ве: сб. тр. / ВНИИЭгазпром. - 1981. -Вып. 12.-С. 10-18.

42. Осташев, С.И. Исследование теплоотдачи в циклонной печи с поперечной подачей заготовок [Текст] / С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров, O.A. Белозерова // Охрана окружающей среды и рацион, использование природ, ресурсов: сб. науч. тр. / АГТУ. - Архангельск, 1997. - Вып. II. - С. 92-102.

43. Осташев, С.И. Теплоотдача на боковой поверхности эллипсной циклонной камеры [Текст] / С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров, И.А. Кортоева //Там же. - Вып. III.-С. 115-125.

44. Методика теплового расчета циклонных нагревательных устройств специальных конструкций [Текст] / С.И. Осташев [и др.] // Охрана окружающей среды и рацион, использование природ, ресурсов: сб. науч. тр. / АГТУ. - Архангельск, 2002. - Вып. VIII - С. 119-129.

45. Оптимизация тепловой работы циклонных секционных нагревательных устройств специальных конструкций [Текст] / С.И. Осташев [и др.] // Оптимизация и интенсификация теплотехнических процессов в энергетике и промышленности: сб. науч. тр./ Арханг. техн. ун-т. - Архангельск, 2004. - С. 113-125.

46. Осташев, С.И. Повышение тепловой эффективности циклонных секционных нагревательных устройств специальных конструкций [Текст] / С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров // Энергосбережение в промышленности и теплоэнергетике: сб. науч. тр. / Саратовский гос. техн. ун-т. - Саратов, 2005. - С. 114-122.

47. Осташев, С.И. Результаты экспериментального и численного моделирования аэродинамики циклонных секционных нагревательных устройств [Текст]/ С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров, А.Н. Мальцев // Наука - северному региону: сб. науч. тр./ Арханг. гос. техн. ун-т. - Архангельск, 2005. - Вып. LXII.-C. 131-133.

48. Методика расчета циклонных секционных нагревательных устройств с соос-ным расположением заготовки [Текст]/ С.И. Осташев [и др.] // Вестник АГТУ, сер. Энергетика. - Архангельск, 2006. - Вып. 63. - С. 69-85.

49. Осташев, С.И. Результаты численного моделирования аэродинамики циклонных секционных нагревательных устройств с поперечной подачей заготовок [Текст] / С.И. Осташев [и др.] // Там же. - С. 62-69.

50. Технико-экономическая оценка конструкции циклонного секционного нагревательного устройства с соосным расположением заготовки [Текст] / С.И. Осташев [и др.] // Наука - северному региону: сб. науч. тр. / Арханг. гос. техн. ун-т. - 2006. - Вып. 67. - С. 398-411.

Авторские свидетельства:

51. A.c. 690265 СССР, МКИ F 9/38. Секция циклонной печи скоростного нагрева металла [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев (СССР). -№ 2542353/22-02; за-явл. 09.11.77; опубл. 05.10.79, Бюл. № 37. - 2 с.

52. A.c. 924478 СССР, МКИ F 27 1/08. Циклонная шахтная печь [Текст]/ Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев (СССР). - № 2990518 /29-33; заявл. 08.10.80; опубл. 30.04.82; Бюл. № 16.-3 с.

53. A.c. 1093871 СССР, МКИ F 16 L 53/00. Сушильная установка доя подогрева труб [Текст] /Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев (СССР) [и др.] - № 3529010/29-08; заявл. 12.11.82; опубл. 23.05.84; Бюл. № 19. - 3 с.

54. A.c. 1134869 СССР, МКИ F 27 В 15/00. Циклонная шахтная печь [Текст]/ Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, А.Н. Орехов (СССР). - № 3653233/29-33; заявл. 17.10.83; опубл. 15.01.85; Бюл. №2.-4 с.

55. A.c. 1171644 СССР, МКИ F 23 D 14/00. Горелка [Текст]/ В.В. Козырьков, Е.В. Крейнин, С.И. Осташев (СССР) [и др.]. - № 3606499/23-06; заявл. 15.06.83; опубл. 07.08.85; Бюл. № 29. - 3 с.

.56. A.c. 1281821 СССР, МКИ F 23 D 14/00. Рекуперативная горелка [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев (СССР) [и др.] - № 3900572/24-6; заявл. 27.05.85; опубл. 07.11.87; Бюл. № 1. - 3 с.

57. A.c. 1386804 СССР, МКИ F 23 L 15/04. Теплообменный элемент рекуператора [Текст] / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев (СССР) [и др.]. - № 4133125/24-06; заявл. 14.10.86; опубл. 07.04.88; Бюл. № 13. - 3 с.

58. A.c. 1590847 СССР, МКИ F 23 D 14/00. Рекуперативная горелка [Текст]/ Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев (СССР) [и др.]. - № 4620287/24-06; заявл. 14.12.88; опубл. 07.09.90; Бюл. № 33. - 2 с.

и других публикациях.

Результаты исследований частично опубликованы в монографии Сабурова Э.Н. «Циклонные нагревательные устройства с интенсифицированным конвективным теплообменом. - Архангельск: Сев.-Зап. кн. изд-во, 1995. - 341 е.».

Подписано в печать 01.04.2009. Формат 70x84/16. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ № 60.

Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета в типографии ГОУ ВПО «Архангельский государственный технический университет»

163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17

Основные условные обозначения.

Введение.

1. Обзор исследований по аэродинамике и конвективному теплообмену в циклонных секционных нагревательных устройствах.

2. Математическая модель рабочего процесса циклонного секционного нагревательного устройства.

2.1. Особенности рабочего процесса.

2.2. Описание математической модели

3. Аэродинамика циклонных секционных нагревательных устройств.

3.1. Аэродинамика циклонного секционного нагревательного устройства с круглой цилиндрической формой рабочего объема и продольным расположением заготовок.

3.1.1. Аэродинамика циклонного секционного нагревательного устройства с круглой заготовкой на оси рабочего объема.

3.1.2. Аэродинамика циклонного секционного нагревательного устройства с заготовками квадратного и шестиугольного сечений на оси рабочего объема.

3.1.3. Аэродинамика циклонного секционного нагревательного устройства со смещенной параллельно оси рабочего объема круглой заготовкой.

3.1.4. Расчет аэродинамических характеристик циклонного секционного нагревательного устройства с продольным расположением заготовок.

3.2. Аэродинамика циклонного секционного нагревательного устройства с круглой цилиндрической формой рабочего объема и поперечным расположением заготовок.

3.2.1. Особенности аэродинамики циклонного секционного нагревательного устройства с поперечно расположенными заготовка

3.2.2. Влияние на аэродинамику циклонного секционного нагревательного устройства с поперечно расположенными заготовками степени загрузки рабочего объема и диаметра выходного отверстия.

3.2.3. Расчет аэродинамических характеристик циклонного секционного нагревательного устройства с поперечным расположением заготовок.

3.3. Аэродинамика циклонного нагревательного устройства с эллиптической цилиндрической формой рабочего объема

3.3.1. Особенности аэродинамики эллиптического циклонного секционного нагревательного устройства.

3.3.2. Влияние на аэродинамику эллиптического циклонного секционного нагревательного устройства местоположения ввода по периметру рабочего объема.

3.3.3. Влияние на аэродинамику эллиптического циклонного секционного нагревательного устройства относительной суммарной площади входа потока и диаметра выходного отверстия.

3.3.4. Влияние на аэродинамику эллиптического циклонного секционного нагревательного устройства диаметра соосной с рабочим объемом заготовки.

3.3.5. Расчет аэродинамических характеристик эллиптического циклонного секционного нагревательного устройства.

4. Конвективный теплообмен в циклонных секционных нагревательных устройствах.

4.1. Конвективный теплообмен на поверхности продольно расположенных заготовок в циклонных секционных нагревательных устройствах с круглой цилиндрической формой рабочего объема. 203'

4.1.1. Анализ конвективного теплообмена на поверхности соосной с циклонным потоком круглой заготовке методом подобия.

4.1.2. Теплоотдача на поверхности круглой заготовки, соосной с рабочим объемом секции.

4.1.3. Решение задачи теплоотдачи на поверхности круглой заготовки методом гидродинамической теории теплообмена.

4.1.4. Теплоотдача на поверхности заготовок квадратного и шестиугольного поперечных сечений, соосных с рабочим объемом секции.

4.1.5. Теплоотдача на поверхности круглых заготовок, смещенных параллельно оси рабочего объема

4.2. Теплоотдача на поверхности круглых заготовок, перпендикулярных оси циклонных секционных нагревательных устройств с круглой цилиндрической формой рабочего объема.

4.3. Конвективный теплообмен в циклонных секционных нагревательных устройствах с эллиптической формой рабочего объема и соос-ным расположением заготовки.

4.3.1. Теплоотдача на поверхности круглой заготовки.

4.3.2. Теплоотдача на боковой поверхности рабочего объема.

5. Инженерная методика расчета циклонных секционных нагревательных устройств.

5.1. Общие положения методики расчета.

5.2. Расчет аэродинамических характеристик

5.3. Расчет конвективного теплообмена.

5.4. Реализация математической модели рабочего процесса.

5.5. Расчет основных показателей тепловой экономичности нагревательного устройства.

5.6. Энергоэкономическое обоснование выбора варианта конструкции циклонного секционного нагревательного устройства, его геометрических и режимных характеристик.

5.7. Примеры расчета циклонных нагревательных устройств и рекомендации по оптимизации их геометрических и режимных характеристик циклонных.

6. Промышленное освоение и использование результатов исследований

Проведение активной энергосберегающей политики связано с созданием нового и модернизацией существующего теплоиспользующего технологического оборудования. Экономия энергии позволяет не только внести вклад в решение проблемы, связанной с обострением дефицита углеводородного топлива, но и снизить удельные топливные затраты на единицу продукции для повышения ее конкурентоспособности. Особое значение проблема экономии топлива приобретает для пламенных секционных нагревательных печей, которые относятся к одному из энергоемких видов оборудования [116, 117]. Перспективными с точки зрения рационального использования энергии являются циклонные нагревательные устройства, позволяющие генерировать сильно закрученный высокотурбулентный поток греющих газов в рабочем объеме самих печей. За счет дополнительного переноса теплоты конвекцией они позволяют уменьшить расход топлива, повысить скорость, качество а также экономичность нагрева вследствие снижения капитальных и эксплуатационных затрат, платы за загрязнение окружающей среды. Снижение тепловой инерционности упрощает их обслуживание и регулирование, открывает возможности полной автоматизации процесса нагрева с использованием программного управления. Отмеченные особенности полностью соответствуют современным мировым тенденциям развития пече-строения.

Совершенствованию конструкций секционных печей и повышению их тепловой эффективности за счет интенсификации переноса теплоты конвекцией (закруткой продуктов сгорания в рабочем объеме) посвящены работы: В.Ф, Ко-пытова, Г.Н. Хейфеца, В.Н. Григорьева, Ф.Р. Шкляра, В.Н. Тимофеева, М.В. Рае-вой, М.А. Глинкова, А.А. Портнова, А.К. Корочкина, И.С. Назарова, B.C. Шкляра, А.В. Арсеева, Л.И. Алексеева, П.М. Михайлова, Э.Н. Сабурова, А.Е. Ерино-ва, Б.С. Сороки, В.В. Стерлигова, В.Ф. Евтушенко, В.П. Зайцева, Я.Б. Полетаева, Г.М. Дружинина, С.Е. Барка, А.Л. Бергауза, И.Н. Власовой, Е.В. Крейнина, С.В. Карпова, А.Н. Орехова, Ю.Л. Леухина, Н.В. Смолиной, а также ряда других иностранных (D.M. Lucas, A.J. Barber, J. Masters, J. Tomeczek, W. Komor-nicki) и отечественных исследователей. Существующие конструкции циклонных секционных печей разработаны в основном на опыте проектирования радиационных печей, что иногда приводит к полной потере характерных для них преимуществ из-за неиспользованных возможностей интенсификации конвективного теплообмена при закрутке греющих газов. В большинстве случаев это объясняется отсутствием достоверных методик расчета конвективного теплообмена. Недостаток обоснованных рекомендаций по выбору геометрических и режимных характеристик не позволяет также разработать и научно обоснованные методы интенсификации конвективного теплообмена. В то же время для ряда нагревательных печей, применяемых в машиностроении, интенсификация конвективного переноса теплоты является практически единственным средством их теплотехнического совершенствования.

Актуальность проблемы подтверждается перечнем программ и планов, в соответствии с которыми выполнялась данная работа. Первые исследования, » связанные с рассматриваемой проблемой, были выполнены по программе 0.01.11 ГКНТ СССР на 1981-1985 годы («Разработать и внедрить новые методы и технические решения высокоэффективного использования топлива, электрической и тепловой энергии и вторичных энергетических ресурсов в промышленности, создать оптимальные системы надежного и эффективного энергоснабжения промышленных предприятий»), отраслевому плану Мингазпрома (заказ-наряд 3-1-59/85 на 1985 год, организации исполнители работ ВНПО «Союзпромгаз», ВНИПИ «Теплопроект», АГТУ), а также по заказ-наряду Мингазпрома № 2-2-59/86-90 ВНПО «Союзпромгаз», включенного в программу 0.01.11 ГКНТ СССР на 1986-1990 годы (Постановление ГКНТ № 555 от 30.10.85). Работы в 1992-2001 годы проводились в соответствии с планами исследований по госбюджетным темам «Исследование аэродинамики и конвективного теплообмена в циклонных устройствах», «Разработка методов интенсификации рабочих процессов в топочных, сушильных, рекуперативных и теп-лообменных устройствах предприятий целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности», выполнявшихся в рамках межвузовских программ. Работа также является частью исследований по программам грантов Министерства образования РФ по фундаментальным исследованиям в области технических наук (по результатам конкурса): 66гр-96 («Повышение эффективности использования топлива в промышленных циклонных нагревательных устройствах на основе энергоэкологоэкономической оптимизации геометрических и режимных характеристик, 1996-1997 гг.), 96гр.-98 («Повышение эффективности использования топлива в печах специальных конструкций», 1998— 2000 гг.), ТОО-5.7-305 («Исследование теплофизических основ рабочего процесса и разработка методики расчета циклонных печей скоростного нагрева мет талла», 2001-2002 гг.).

Практическая и теоретическая необходимость рассмотрения отмеченных выше нерешенных вопросов определила основную цель, задачи исследований и содержание работы.

Цель диссертационной работы — является разработка на основе теоретического и экспериментального исследований научно обоснованных методов интенсификации и расчета конвективного теплообмена в циклонных секционных нагревательных устройствах, инженерной методики расчета и практических рекомендаций по проектированию.

В соответствии с целью в работе решались следующие основные задачи:

- разработать математическую модель рабочего процесса циклонного секционного нагревательного устройства, учитывающую взаимосвязь между интенсивностью переноса теплоты конвекцией в секции, ее долей в суммарном тепловом потоке к металлу, геометрией и тепловой нагрузкой;

- разработать научно обоснованные методики обработки и обобщения опытных данных по аэродинамике и конвективному теплообмену с учетом особенностей теплоотдачи в поле массовых сил;

- установить закономерности формирования пограничного слоя на поверхности соосной с рабочим объемом секции заготовки для выявления особенностей механизма переноса теплоты конвекцией в закрученном потоке греющих газов;

- разработать методы интенсификации конвективного теплообмена в рабочем объеме циклонных секционных нагревательных устройств как за счет обоснованного выбора их геометрических и режимных параметров, так и рациональной нестандартной организации движения закрученного греющего потока при обтекании поверхности заготовки;

- установить закономерности движения газов и конвективного теплооб

12 мена в предложенных конструкциях циклонных секционных нагревательных устройств (с круглой и эллиптической формой рабочего объема, продольным и поперечным расположением заготовок относительно оси вращения греющего потока) при варьировании геометрических и режимных характеристик. Обобщить результаты исследования аэродинамики и конвективного теплообмена.

- на основе результатов моделирования рабочего процесса разработать инженерную методику расчета циклонных секционных нагревательных устройств, включающую энергоэкономическое обоснование выбора геометрических и режимных характеристик, практические рекомендации по проектированию.

Экспериментальные исследования аэродинамики рабочего объема циклонных секционных нагревательных устройств проведены зондовыми методами, поверхностного трения — методом Престона. Для исследования конвективного теплообмена использована методика, основанная на изменении агрегатного состояния греющего агента. Достоверность результатов исследований аэродинамики и конвективного теплообмена определяется проведением тестовых экспериментов, расчетом погрешностей измерений. Анализ конвективного теплообмена в циклонном потоке проводился методом подобия. Решения динамической и тепловой задачи выполнены в приближении теории пограничного слоя. Обоснованность научных положений подтверждается согласованием их с известными положениями фундаментальных наук, сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований и опубликованных результатов других авторов. Проверка адекватности модели проведена на основе сопоставления полученных результатов расчета с известными экспериментальными данными.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана математическая модель рабочего процесса циклонного секционного нагревательного устройства, устанавливающая связь между интенсивностью переноса теплоты конвекцией в секции, ее долей в суммарном тепловом потоке к металлу, геометрией и тепловой нагрузкой.

- разработана методика обработки и обобщения экспериментальных данных по аэродинамике циклонных секционных нагревательных устройств, базирующаяся на результатах решения динамической задачи, сформулированной в приближении уравнений осесимметричного пограничного слоя с использованием угловой скорости в качестве основного параметра потока во внутренней зоне его ядра. разработана методика обработки и обобщения опытных данных по конвективному теплообмену в циклонных секционных нагревательных устройствах, учитывающая особенности теплоотдачи в поле массовых сил на поверхности заготовки и боковой поверхности рабочего объема с использованием метода подобия и гидродинамической теории теплообмена. установлены закономерности формирования пограничного слоя на поверхности соосной с рабочим объемом секции заготовки, влияющие на механизм переноса теплоты конвекцией в условиях консервативного действия массовых сил. Получены рекомендации для расчета характеристик пограничного слоя. разработаны методы интенсификации конвективного теплообмена путем снижения консервативного влияния массовых сил преднамеренной дестабилизацией устойчивости течения в пристенном пограничном слое организацией ударно-отрывного обтекания заготовки циклонным потоком, а также приданием потоку периодической нестабильности эллиптически деформированным вращением. Предложены схемы конструкций секций, обеспечивающих значительную интенсификацию конвективного теплообмена в рабочем объеме. установлены особенности движения газов и конвективного теплообмена в предложенных конструкциях циклонных секционных нагревательных устройств (с круглой и эллиптической формой рабочего объема, продольным и поперечным расположением заготовок относительно оси вращения греющего потока) при варьировании геометрических и режимных характеристик. Выполнено обобщение результатов физического моделирования аэродинамики и конвективного теплообмена. разработана инженерная методика теплотехнического расчета циклонных секционных нагревательных устройств, включающая энергоэкономическое обоснование выбора геометрических и режимных характеристик, практические рекомендации по проектированию.

Практическая значимость полученных результатов определяется разработанной методикой расчета циклонных секционных нагревательных устройств, реализацией ее на компьютере, обоснованным выбором геометрических характеристик и режимных характеристик, а также рекомендациями по проектированию. Результаты исследований использовались ВНПО «Союзпромгаз» при разработке циклонных секционных печей для нагрева штанг под резку, печей специальных конструкций с интенсифицированным нагревом, рекуператоров (в том числе и для горелок) и рекуперативных горелок. Новизна технических решений подтверждена 8 авторскими свидетельствами. Результаты исследований применяются в учебном процессе при чтении лекций, курсовом и дипломном проектировании и нашли отражение в двух учебных пособиях. Внедрения полученных результатов подтверждаются актами.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и положительно оценены на IX и X всесоюзных научно-технических совещаниях по энерготехнологическим циклонным комбинированным и комплексным процессам (Москва, 1976, 1978), Всесоюзной научно-технической конференции «Перспективы промышленной энергетики» (Москва, 1977), XI Всесоюзном научно-техническом совещании по математическому моделированию и управлению высокотемпературными процессами в циклонных вихревых аппаратах (Одесса, 1980), XII Всесоюзной научно-технической конференции «Теория и практика циклонных технологических процессов в металлургии и других отраслях промышленности» (Днепропетровск, 1982), Всесоюзной научно-технической конференции «Проблемы энергетики теплотехнологии» (Москва, 1983), IV и V всесоюзных научно-технических конференциях по исследованию вихревого эффекта и его применению в технике (Куйбышев, 1983, 1988), Всесоюзном научно-техническом совещании «Разработка и исследование новых типов энерготехнологических и теплоутилизационных установок с глубоким использованием вторичных энергоресурсов (Баку, 1985), выездной сессии секции тепломассообмена научного совета АН СССР по комплексной проблеме «Теплофизика и теплоэнергетика» (Куйбышев, 1986), III Всесоюзной научно-технической конференции «Интенсивное энергосбережение в промышленной теплоэнергетике» (Москва, 1991), I-IV международных научно-технических конференциях «Повышение эффективности теплообменных процессов и систем» (Вологда, 1998, 2000, 2002, 2004), международных научно-технических конференциях «Проблемы энергосбережения, теплообмен в электротермических и факельных печах и топках» (Тверь, 2001), «Энергосбережение в теплоэнергетических системах» (Вологда, 2001), «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике,

15 промышленности» (Ульяновск, 2001), «Моделирование, оптимизация и интенсификация теплообменных процессов и систем» (Вологда, 2002, 2004), XIII Школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева «Физические основы экспериментального и математического моделирования процессов газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках» (Санкт-Петербург, 2001), Российском национальном симпозиуме по энергетике РСНЭ (Казань, 2001), Первой всероссийской школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» (Москва, 2002), Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергетика, энергосберегающие технологии» (Липецк, 2004), XXVI и XXVII сибирских теплофизических семинарах (Новосибирск, 2002, 2004), V Международном научном форуме «Перспективные задачи инженерной науки» (Париж, Франция, 2004), И—IV российских национальных конференциях по теплообмену (Москва, 1998, 2002, 2006) и других международных, региональных конференциях и совещаниях, а также ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава АЛТИ-АГТУ по итогам НИР (1971-2008).

Автором (в развитие ранее выполненных исследований Э.Н. Сабурова по интенсификации конвективного теплообмена в промышленных печах на основе циклонного принципа) сформулирована и решена проблема интенсификации конвективного теплообмена в циклонных секционных нагревательных устройствах, имеющая важное научное и практическое значение, разработана математическая модель рабочего процесса, выполнены постановка и решение динамической и тепловой задач. Автором также разработаны методика и программы исследований, спроектированы экспериментальные стенды, проведены исследования, анализ результатов и обобщение опытных данных, создана методика расчета циклонных секционных нагревательных устройств на основе результатов математического моделирования рабочего процесса, включающая энергоэкономическое обоснование выбора геометрических и режимных характеристик, предложены рекомендации по проектированию. Результаты исследований внедрены на ряде предприятий и в учебный процесс.

Автор защищает:

- математическую модель рабочего процесса циклонного секционного нагревательного устройства, устанавливающую связь между интенсивностью переноса теплоты конвекцией в секции, ее долей в суммарном тепловом потоке к металлу, геометрией и тепловой нагрузкой.

- методику обработки и обобщения экспериментальных данных по аэродинамике циклонных секционных нагревательных устройств, базирующуюся на результатах решения динамической задачи, сформулированной в приближении уравнений осесимметричного пограничного слоя с использованием угловой скорости в качестве основного параметра потока во внутренней зоне его ядра.

- методику обработки и обобщения опытных данных по конвективному теплообмену в циклонных секционных нагревательных устройствах, учитывающую особенности теплоотдачи в поле массовых сил на поверхности заготовки и боковой поверхности рабочего объема с использованием метода подобия и гидродинамической теории теплообмена.

- результаты экспериментального исследования пограничного слоя на поверхности соосной с рабочим объемом заготовки, находящегося под действием консервативных массовых сил.

- методы интенсификации конвективного теплообмена в циклонных секционных нагревательных устройствах путем снижения консервативного влияния массовых сил преднамеренной дестабилизацией устойчивости течения в пристенном пограничном слое на поверхности заготовки.

- результаты экспериментального исследования аэродинамики и конвективного теплообмена в циклонных секционных нагревательных устройствах с круглым и эллиптическим рабочим объемом, продольным и поперечным расположением заготовок относительно оси вращения греющего потока при варьировании геометрических и режимных характеристик. Обобщающие зависимости для расчета аэродинамических параметров потока и коэффициентов теплоотдачи на поверхностях заготовок и боковой поверхности эллиптического рабочего объема секции.

- инженерную методику расчета циклонных секционных нагревательных устройств, разработанную на основе результатов моделирования рабочего процесса, включающую энергоэкономическое обоснование выбора геометрических и режимных характеристик, практические рекомендации по проектированию. Настоящая работа состоит из шести глав. В первой главе диссертации содержится анализ опубликованных исследований по аэродинамике и конвективному теплообмену в циклонных нагревательных устройствах (в том числе и

17 секционных), обосновывается необходимость дальнейшего их проведения. Во второй главе сформулирована математическая модель рабочего процесса циклонного секционного нагревательного устройства, которая формализует взаимосвязь между внешним и внутренним теплообменом в рабочем объеме с учетом физического тепла, вносимого подогретым в рекуператоре воздухом. С точки зрения разработки математической модели рабочего процесса задача, связанная с моделированием движения греющих газов и конвективного теплообмена наименее изучена и представляет наибольший интерес. Для нахождения значений конвективных тепловых потоков к заготовке и кладке необходимо использовать дополнительные зависимости между расходом топлива, скоростью входа продуктов сгорания в рабочую камеру, ее геометрией и аэродинамическими параметрами. В третьей главе приводятся результаты исследования аэродинамики существующих и перспективных конструкций циклонных секционных нагревательных устройств, из которых следует, что интенсификация конвективного теплообмена может быть осуществлена преднамеренной дестабилизацией течения в пограничном слое за счет отрывного обтекания заготовки циклонным потоком или же приданием потоку периодической нестабильности эллиптически деформированным вращением греющих газов. В четвертой главе анализируются результаты исследования конвективного теплообмена в циклонных секционных нагревательных устройствах. Обобщению опытных данных по аэродинамике и конвективному теплообмену предшествовало решение динамической задачи о движении газов в рабочем объеме и задачи, связанной с теплоотдачей на поверхности соосной заготовки. В пятой главе приводятся методика расчета циклонных секционных нагревательных устройств, включающая их математическую модель и энергоэкономическое обоснование выбора геометрических и режимных характеристик, а также практические рекомендации по проектированию данных устройств. В шестой главе рассматриваются конструкции циклонных секционных нагревательных печей и рекуперативных устройств, разработанные ВНПО «Союзпромгаз» совместно с ВНИПИтепло-проектом и кафедрой теплотехники АГТУ (с участием автора в качестве ответственного исполнителя со стороны АГТУ), которые обладают высокими теплотехническими показателями и могут быть рекомендованы для широкого применения в промышленности.

Основные результаты аэродинамического и теплового расчетов анализируемых циклонных нагревательных устройств при загрузке их заготовками различного диаметра с указанием геометрических и режимных характеристик представлены в табл. 5.2, 5.3 и на.рис. 5.3. В рассмотренных секциях удельный расход энергии на нагрев металла Ем с изменением d3 (соответственно GCCKl^ находится в интервале 0,65. .1,01 ГДж/т, а кпд г| - 37,7.58,2 %. В соответствии с требованиями к применяемым в промышленности секционным печам с температурой нагрева металла до 650°С (в указанном диапазоне производительности) нормативные значения Ем = 1,01.2,09 ГДж/т, г| = 25.35 % [47, 78]. Разработанные нагревательные устройства имеют и более низкий удельный расход топлива, который составляет 18,19.28,05 м /т. Таким образом, предложенные конструкции циклонных секционных нагревательных устройств обладают более высокими (экономичными) показателями, чем определенные ГОСТом для печей подобного назначения. Причиной этого является высокий уровень конвективного теплообмена в рабочем объеме секции. Так, доля конвективного переноса теплоты от продуктов сгорания к поверхности заготовки (£м) составляет-: 18,83.32,13 %, а к поверхности кладки (£к) — 20,74.61,07 %. Суммарная его доля к поверхности заготовки с учетом переизлучения конвективного тепловог го потока с кладки на заготовку достигает ЗО'О. .64,3 %.

Высокий уровень конвективного теплообмена в рабочем объеме секции создает условия для поддержания сравнительно низких температур уходящих^ газов (до 1050 °С) и кладки (до 1140 °С) при температуре продуктов сгорания на выходе из горелок/вх= 1870. 1900 °С.

Максимальные значения показателей тепловой эффективности анализируемых нагревательных устройств достигаются при конкретных конструктивных параметрах. Например, для секции с DK = 0,348 м (й?пых= 0,232 м) и d3 = 0,08 о м минимальное значение Ьт — 18,19 м /т, а для секции с DK = 0,464 м (с/Вых = =0,348 м) и d3 = 0,11 м Ьт = 22,5 м /т. Однако в обеих конструкциях наименьший удельный расход топлива отвечает загрузке рабочих объемов секций заготовками с относительным диаметром 0,23.0,24. При этом в диапазоне изменения ^3=0,172. .0316 расхождение в значениях Ьт для печей составляет не более 5 %. Следовательно, диапазон предпочтительной загрузки рабочего объема циклонных секционных нагревательных устройств с точки зрения удельного

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С точки зрения решения проблемы энергосбережения одним из основных направлений совершенствования тепловой работы циклонных секционных печей является интенсификация конвективного теплообмена. Существующие конструкции циклонных секционных печей разработаны в основном на опыте проектирования радиационных печей, что иногда приводит к полной потере характерных для них преимуществ из-за неиспользованных возможностей увеличения конвективного теплового потока к металлу. Практическая и теоретическая необходимость рассмотрения поставленной проблемы определила цель и задачи исследований, основные результаты которых сводятся к следующему:

1. Разработана математическая модель рабочего процесса циклонного секционного нагревательного устройства, устанавливающая связь между интенсивностью переноса теплоты конвекцией в секции, ее долей в суммарном тепловом потоке к металлу, геометрий и тепловой нагрузкой.

2. Разработана методика обработки и обобщения экспериментальных данных по аэродинамике циклонных секционных нагревательных устройств, базирующаяся на результатах решения динамической задачи, сформулированной в приближении уравнений осесимметричного пограничного слоя с использованием угловой скорости в качестве основного параметра потока во внутренней зоне его ядра.

3. Разработана методика обработки и обобщения опытных данных по конвективному теплообмену в циклонных секционных нагревательных устройствах, учитывающая особенности теплоотдачи в поле массовых сил на поверхности заготовки и боковой поверхности рабочего объема с использованием метода подобия и гидродинамической теории теплообмена.

4. Установлены закономерности формирования пограничного слоя на поверхности соосной с рабочим объемом секции заготовки, влияющие на механизм переноса теплоты конвекцией в условиях консервативного действия массовых сил. Получены рекомендации для расчета характеристик пограничного слоя.

5. Разработаны методы интенсификации конвективного теплообмена, основанные на снижении консервативного влияния массовых сил преднамеренной дестабилизацией устойчивости течения в пристенном пограничном и обеспечивающие увеличение средних коэффициентов теплоотдачи на поверхностях заготовки и рабочего объема в 1,5—2,5 раза.

6. Установлены особенности движения газов и конвективного теплообмена в циклонных секционных нагревательных устройствах с интенсифицированным конвективным теплообменом при варьировании геометрических и режимных характеристик. Выполнено обобщение результатов физического моделирования аэродинамики и конвективного теплообмена. Предложены зависимости, удовлетворительно совпадающие с результатами решения динамической и тепловой задач.

7. Разработана инженерная методика теплотехнического расчета циклонных секционных нагревательных устройств, включающая энергоэкономическое обоснование выбора геометрических и режимных характеристик, практические рекомендации по проектированию. Выполнен пример расчета.

8. При проектировании циклонных секционных нагревательных устройств необходимо придерживаться следующих рекомендаций: относительный диаметр загрузки при соосном расположении заготовки d3 = 0,17.0,32; диаметр выходного пережима должен быть минимальным (с учетом возможного биения заготовки); относительная площадь входа для продуктов сгорания fliX= =0,0241.0,0428; диаметр рабочего объема секции DK — 0,35.0,45 м; удельное время нагрева не должно быть менее 0,7.0,8 мин/см; безразмерный радиус смещения заготовки в пределах выходного отверстия гс = 0,37.0,39; безразмерный радиус смещения заготовки одновременно с выходным отверстием гс= = 0,4.0,5; коэффициент сжатия образующей цилиндрической поверхности рабочего объема секции к = 0,6.0,7; количество заготовок, расположенных перпендикулярно оси рабочего объема секции, щ = 3-5. Наиболее эффективным и экономичным является предложенный автором вариант конструкции циклонного секционного нагревательного устройства с расположением заготовок перпендикулярно оси циклонного потока.

9. Результаты исследований внедрены на ряде предприятий, а также широко применяются в учебном процессе. Новизна технических решений, использованных при разработке циклонных секционных печей с интенсифицированным нагревом, рекуператоров (в том числе и для горелок), рекуперативных горелок подтверждена 8 авторскими свидетельствами.

354

1. Абрамович, Т.Н. Прикладная газовая динамика Текст. / Г.Н. Абрамович. — М.: ГИГГЛ, 1953. 736 с.

2. Алексеенко, С.В. Введение в теорию концентрированных вихрей Текст. / С.В. Алексеенко, П.А. Куйбин, В.А. Окулов. — Новосибирск: Институт теплофизики СО РАН, 2003. 504 с.

3. Арутюнов, В.А. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей Текст. / В.А. Арутюнов, В.В. Бухмиров, С.А. Крупенников. — М.: Металлургия, 1990. 239 с.

4. А.с. 90442 СССР, Кл. 18с, lOoz- Пламенная печь для скоростного нагрева заготовок Текст. / В.Ф; Копылов (СССР); № 390511; заявл. 19.01.49; опубл. 23.07.59; Бюл; комитета по делам изобр. и открытий при Совмине СССР. -2 с.

5. А.с. 126509 СССР, Кл 18с, Ю02. Печь для безокислительного нагрева Текст. / А.У. Пуговкин (СССР). № 617628; заявл. 26.01.1959; опубл. 25.11.60, Бюл. №5.-2 с. ' ^

6. А.с. 231723 СССР, МКИ3 F 27 В 9/20. Проходная печь для нагрева заготовок Текст./ С.Е. Барк, А.Л. Бергауз (СССР) [и др.] № 1181324/22-1; заявл. 22.08.67; опубл. 28.11.68, Бюл. № 36. - 2 с.

7. А.с. 270194 СССР, МКИ3 F 23 В 9/02, С21 D. Устройство для термообработки изделий Текст. / Г.Н. Хейфец (СССР) [и др.]. № 135062/22-1; заявл. 16.11.67; опубл. 08.05.70, Бюл. № 16.-2 с.

8. А.с. 281754 СССР, МКИ3 F 27 В 9/28. Туннельная печь Текст. / Н.С. Гаври-лов (СССР). № 1298645/29-33; заявл. 10.01.69; опубл. 14.09.70, Бюл. № 29. - 2 с.

9. А.с. ,326228 СССР, МКИ3 С 21 D 9/00. Печь для термообработки Текст./ П.Н. Некрашенко, Л.Я. Писарев, АЛ. Фесенко (СССР). -№ 1290525/22-1;•355 ■■"•.заявл. 16.12.68; опубл. 19.01.72, Бюл. № 4. 2 с.

10. А.с. 336479 СССР, МКИ3 F 27 В 7/34. Теплообменник для термической обработки дисперсных материалов Текст./ А.А. Попов, В.Д. Лысенко (СССР). -№ 1139612/29-33; заявл. 16.03.67; опубл. 21.04.72, Бюл. № 14. -2 с.

11. А.с. 364816 СССР, МКИ3 F 27 В 9/00. Секция печи для безокислительного нагрева металла Текст./ А.Г. Зеньковскйй (СССР) [и др.] № 1430249/22-1; заявл. 08.05.70; опубл. 28.12.72, Бюл. № 5. - 2 с.

12. А.с. 368460 СССР, МКл F 27 В 9/00; С21 D 9/00. Проходная печь скоростного нагрева металла Текст./ С.Е. Барк, А.Л. Бергауз, Е.В. Крейнин (СССР).— № 1384766/22-1; заявл. 11.12.69; опубл. 26.01.73, Бюл. № 9. 2 с.

13. А.с. 381854 СССР, МКл F 27 В 5/00. Кольцевая шахтная печь Текст. / В.К. Левицкий, В .А. Протасевич (СССР). -№ 1640727/29-33; заявл. 29.03.71; опубл. 1973, Бюл. № 22. 2 с.

14. А.с. 392120 СССР, МКИ3 F 27 В 3/02. Газовая камерная печь Текст. / B.C. Поваров (СССР) [и др.].- № 1405500/22-1; заявл. 20.02.70; опубл.1812.73, Бюл. № 32. 2 с.

15. А.с. 392121 СССР, МКл С 21 D 9/00. Секционная печь для нагрева длинномерных изделий Текст. / Г.Н. Хейфец, В.Н. Маркевич, Э.В. Гольбан (СССР). № 1185431/22-01; заявл. 19.09.67; опубл. 27.07.73, Бюл. № 32. - 2 с.

16. А.с. 416545 СССР, МКИ3 F 27 В 9/28. Кольцевая циклонная печь Текст. / В.Н. Шевелев (СССР) [и др.]. № 1781890/29-33; заявл. 06.05.1972; опубл.2511.74, Бюл. №7. -2 с.

17. А.с. 471499 СССР, МКИ3 F 27 В 15/00. Печь для нагрева заготовок в кипящем слое Текст. / Ю.В. Горбушкин (СССР) [и др.]. № 1736590/22-2; заявл. 11.01.72; опубл. 25.05.75, Бюл. № 19. - 2 с.

18. А.с. 493517 СССР, МКИ3 F 27 В 9/00, С 21 D 9/00. Секция печи скоростного безокислительного нагрева металла Текст. / В.А. Давыдов (СССР) [и др.] и др. № 1963313/22-2; заявл. 15.10.73; опубл. 30.11.75, Бюл. № 44. - 2 с.

19. А.с. 690265 СССР, МКИ F 9/38. Секция циклонной печи скоростного нагрева металла Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев (СССР). № 2542353/22-02; заявл. 09.11.77; опубл. 05.10.79, Бюл. №37.-2 с.

20. А.с. 924478 СССР, МКИ F 27 1/08. Циклонная шахтная печь Текст./ Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев (СССР). № 2990518 /29-33; заявл. 08.10.80; опубл. 30.04.82; Бюл. № 16. - 3 с.

21. А.с. 1093871 СССР, МКИ F 16 L 53/00. Сушильная установка для подогрева356• труб Текст. /Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев (СССР) [и др.] № 3529040/29-08; заявл. 12.11.82; опубл. 23.05.84; Бюл. № 19. - 3 с.

22. А.с. 1134869 СССР, МКИ F 27 В 15/00. Циклонная шахтная печь Текст./ Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, А.Н. Орехов (СССР). № 3653233/29-33; заявл. 17.10.83; опубл. 15.01.85; Бюл. №2.-4 с.

23. А.с. 1171644 СССР, МКИ F 23 D 14/00. Горелка Текст./ В.В. Козырьков, Е.В. Крейнин, С.И. Осташев (СССР) [и др.]. № 3606499/23-06; заявл. 15.06.83; опубл. 07.08.85; Бюл. № 29.-3 с.

24. А.с. 1281821 СССР, МКИ F 23 D 14/00. Рекуперативная горелка Текст. / Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев (СССР) [и др.] № 3900572/24-6; заявл. 27.05.85; опубл. 07.11.87; Бюл. № 1.-3 с.

25. А.с. 1386804 СССР, МКИ F 23 L 15/04. Теплообменный элемент рекуператора Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, А.Н. Орехов (СССР) [и др.]. № 4133125/24-06; заявл. 14.10.86; опубл. 07.04.88; бюл. № 13.-3 с.

26. А.с. 1590847 СССР, МКИ F 23 D 14/00. Рекуперативная горелка Текст./ Ю.Л. Леухин, Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев (СССР) и др. № 4620287/24-06; заявл. 14.12.88; опубл. 07.09.90; Бюл. № 33. - 2 с.

27. Аэродинамика закрученной струи Текст. / Р. Б. Ахмедов [и др.]. М.: Энергия, 1977.-240 с.

28. Аэродинамика циклонной газовой печи скоростного нагрева штанг Текст./ Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, А.Л. Бергауз [и др.] // Газовая пром-сть. Сер:.

29. Использ. газа в нар. хоз-ве: сб. / ВНИИЭгазпром. — 1980.—Вып. 11. — С. 8—11.

30. Аэродинамика циклонной камеры с боковой поверхностью в форме эллиптического цилиндра Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, А.Н. [и др.] // Лесн. журн. 1982. - № 3. - С. 105-109. - (Изв. высш. учеб. заведений).

31. Балуев, Е.Д. Исследование аэродинамики технологической циклонной камеры Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / Е.Д. Балуев. -М., 1967.-21 с.

32. Балуев, Е.Д. Исследование аэродинамической структуры газового потока в циклонной камере Текст. / Е.Д. Балуев, Ю.В. Троянкин // Теплоэнергетика. 1967. -№ 1.- С. 63-65.

33. Балуев, Е.Д. Влияние конструктивных параметров на аэродинамику циклонных камер Текст. / Е.Д. Балуев, Ю.В. Троянкин // Теплоэнергетика. -1967.- №2.-С. 67-71.

34. Барк, С.Е. Скоростной конвективный нагрев стали Текст. / С.Е. Барк, А.Л. Бергауз, Н.А. Розенберг // Кузнеч.-штамповоч. пр-во.—1971.—№ 10. — С. 23-32.

35. Белов, B.C. Высокотемпературные секционные печи Текст. / B.C. Белов. — М.: Металлургия, 1977. 104 с.

36. Белозерова, О.А. Особенности аэродинамики циклонных нагревательных устройств с поперечной подачей заготовок Текст./ О.А. Белозерова, С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров // Наука Северному региону: сб. науч. тр. / АГТУ. -Архангельск, 2002. С. 280-288.

37. Белозерова, О.А. Аэродинамика и конвективный.теплообмен в циклонных нагревательных устройствах с поперечной подачей заготовок Текст.: авто-реф. дис. канд. техн. наук / О.А. Белозерова. — Архангельск, 2003. — 19 с.

38. Бергауз, A.JI. Разработка и исследование циклонно-вихревых устройств для скоростного нагрева металлов Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / A.JI. Бергауз. Куйбышев, 1972. - 22 с.

39. Бергауз, A.JI. Газовые печи скоростного конвективного нагрева Текст./ A.JI. Бергауз, Н.А. Розенберг // Использование газа в нар. хоз-ве: сб. науч. тр. / ВНИИЭгазпром. М., 1978. - С. 17-60.

40. Бергауз, A.JI. Повышение экономичности сжигания топлива в нагревательных и термических печах Текст. / A.JI. Бергауз, Э.И. Розенфельд. JL: Недра, 1984.-175 с.

41. Брук, Ю.Г. Исследование тепловой работы и усовершенствование конструкции вертикальных рециркуляционных печей Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / Ю.Г. Брук. JL, 1970. - 20 с.

42. Брук, Ю.Г. Сжигание газа в нагревательных печах Текст. / Ю.Г. Брук. JL: Недра, 1977. - 167 с.

43. Бухман, М.А. Экспериментальное исследование аэродинамики и конвективного теплообмена в циклонных камерах с распределенным по' периметру подводом воздуха Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / М.А. Бухман. — Алма-Ата, 1970.-23 с.

44. Бухман, М.А. К расчету конвективного теплообмена в циклонной камере Текст./ М.А. Бухман, Б.П. Устименко // Проблемы теплоэнергетики и приклад. теплофизики: сб. науч. тр. / КазНИИЭ. Алма-Ата, 1971- Вып. 7. - С. 213-219.

45. Вихревые аппараты Текст./ А.Д. Суслов [и др.]. — М.: Машиностроение, 1985.-256 с.

46. Власова, И.Н. Разработка и совершенствование систем отопления и конструкций печей скоростного конвективного нагрева металла Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / И.Н. Власова. — М., 1984. — 16 с.359

47. Влияние формы и расположения заготовок на основные параметры нагрева в печах вихревого типа Текст. / С.Е. Барк [и др.] // Кузнеч.- штамповоч. пр-во. 1975. - № 12. - С. 33-36.

48. Внуков, А.К. Защита атмосферы от выбросов энергообъектов Текст. /А.К. Внуков. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 304 с.

49. Волков, Е.В. О вращательном движении газа в приосевой зоне циклонной камеры Текст./ Е.В. Волков // Инж.-физ. журн —1960 — Т.З.— № 8 С. 26-30.

50. Волчков, Э.П. Гидродинамика вихревой камеры с гиперболическими торцевыми крышками / Э. П. Волчков, А.П. Кардаш, В.И. Терехов // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук. 1981. -№ 13, Вып. 3. - С. 33-41.

51. Волчков, Э. П. Пристенные газовые завесы Текст. / Э. П. Волчков. Новосибирск: Наука, 1983. — 239 с.

52. Волчков, Э.П. О торцевом пограничном слое в вихревой камере Текст. / Э. П. Волчков, С.В. Семенов, В.И. Терехов // Структура вынужд. и термо-гравит. течений: сб. науч. тр./ Ин-т теплофизики СОАНСССР.-1983.-С. 51-87.

53. Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки Текст. / АП. Несенчук [и др.]; под общ ред. ВГ. Лисиенко. Мн.: Выш. шк., 1988.-320 с.

54. Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки Текст./ И.И. Перелетов и [др.]; под ред. А.Д. Ключникова. М.: Энергоатомиздат, 1989.-336 с.

55. Высокотемпературные циклонные рекуперативные устройства Текст. / Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев, А.Н. Орехов // Зональная конф. «Технолог. аспекты охраны окружающей среды»: тез. докл. — Пенза, 1989.—С. 62-64.

56. Вышенский, В.В. Изучение конвективного теплообмена в циклонной камере Текст. / В.В. Вышенский // Изв. АН КазССР. Сер. Энергетика. 1961. -Вып. 2 (20).-С. 22-31.

57. Глинков, М.А. Механика газов в секционных печах скоростного нагрева стали Текст./ М.А. Глинков, А.А. Портнов // Черн. металлургия. — 1961. — № 3. — С. 172—183. — (Изв. высш. учеб. заведений).

58. Гольдштик, М.А. Письмо в редакцию Текст. / М.А. Гольдштик // Теплоэнергетика. 1961. - № 4. - С. 94.

59. Гольдштик, М.А. Аэродинамика вихревой камеры Текст. / М.А. Гольдштик, А.К. Леонтьев, И.И. Палеев // Теплоэнергетика. — 1961.—№2.-С. 40-45.

60. Гольдштик, М.А. К теории эффекта Ранка (Закрученный поток в вихревой камере) Текст./ М.А. Гольдштик // Изв. АН СССР. Механика и машино- • строение. 1963.-№ 1.-С. 132-137.

61. Гольдштик, М.А. Течение жидкости в вихревой камере с регулируемым объемом приосевой полости Текст./ М.А. Гольдштик, М.И. Пилан // Вихревая термоизоляция плазмы. — Новосибирск, 1979. — С. 29-43.

62. Гольдштик, М.А. Вихревые потоки Текст. / М.А. Гольдштик. Новосибирск: Наука, 1981. — 366 с.

63. Гольдштик, М.А. Некоторые вопросы гидродинамики стационарных вихре- , вых течений Текст.: автореф. дис. . д-ра физ.-мат. наук / М.А. Гольдштик. -Новосибирск, 1985.-30 с.

64. ГОСТ 17.2.302-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями Текст. Введ. 1980-01-01.-М.: Изд-во стандартов, 1978. 5 с.

65. ГОСТ 27880-88 (СТ СЭВ 6033-87). Печи газовые секционные для нагрева черных металлов. Удельный расход энергии Текст. Введ. 1990-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1989. — 5с.

66. Григорьев, В.Н. Механизированные и автоматизированные кольцевые и секционные печи скоростного нагрева металла Текст./ В.Н. Григорьев. — М.: Металлургиздат, I960. 101 с.

67. Григорьев, В.Н. Повышение эффективности использования топлива в про361мышленных печах Текст. / В;Н. Григорьев. М.: Металлургия, 1977.-288 с.

68. Гринспен, X. Теория вращающихся жидкостей Текст. / X. Гринспен. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 304 с.

69. Гупта, А. Закрученные потоки Текст. / А. Гупта, Д. Лилли, Н. Сайред. М.: Мир, 1987.-588 с.

70. Деветерикова, М.И. Исследование влияния шероховатости внутренних поверхностей и торцевых перетечек на аэродинамику циклонно-вихревых камер Текст.: автореф. дис. .кацц. техн. наук/М.И. Деветерикова. Л, 1971.-23 с.

71. Долгов, В.Н. Исследование конвективного теплообмена стенок пылеулавливающего циклона Текст. / В.Н. Долгов, А.П. Баскаков, Ю.М. Голдобин // Инж.-физ. журн. 1981. - Т.41, № 4. - С. 690-694.

72. Еринов, А.Е. Рациональные методы сжигания газового топлива в нагревательных печах Текст. / А.Е. Еринов, Б.С. Сорока. Киев: Техника, 1970.-252 с.

73. Жигула, В.А. Газодинамика закрученного потока Текст. / В.А. Жигула, В.П. Коваль // Прикладная механика. — 1975. — Т. XI, вып. 9. С. 65-72.

74. Жигула, В.А. Исследование газодинамики циклона Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук / В.А. Жигула. — Днепропетровск, 1982. — 20 с.

75. Жихар, Г.И. Расчетное исследование двухступенчатого сжигания жидкого топлива Текст. / Г.И. Жихар, Л.А. Тарасевич // Энергетика. 1992. - № 5, 6.- С.45^49. — (Изв. вузов и энергет. об-ний СНГ).

76. Жукаускас, А.А. Конвективный перенос в теплообменниках Текст. / А.А. Жукаускас. М.: Наука, 1982. - 472 с.

77. Зобнин, Б.Ф. Нагревательные печи (теория и расчет) Текст./ Б.Ф. Зобнин. -М.: Машиностроение, 1964.-311 с.

78. Золотухин, Н.М. Нагрев и охлаждение металла Текст. / Н.М. Золотухин. — М.: Машиностроение, 1973. 192 с.

79. Иванов, Ю:А. Влияние сил трения на величину снижения окружных скоростей в циклонных камерах Текст. / Ю.А. Иванов // Изв. вузов. Энергетика. —3621959. -№ 10. С. 91-94. - (Изв. высш. учеб. заведений).

80. Иванов, Ю.В. Аэродинамика вихревой камеры Текст. / Ю.В. Иванов, Б.Д. Кацнельсон, В.А. Павлов // Вопросы аэродинамики и теплопередачи в ко-тел.-топоч. процессах: сб. науч. тр. М.;Л., 1958. - С. 100-114.

81. Интенсификация теплообмена в нагревательных печах Текст. / Б.С. Сорока, [и др.] // Газовая пром-сть- 1971- № 3.- С. 34-39.

82. Ипполитов, А.С. Вихревое движение в предтопке с пересекающимися струями Текст. / А.С. Ипполитов, С.П.Сафронов // Парогенераторострое-ние: сб. науч. тр./ МЭИ. 1972. - Вып. 150. - С. 43-50.

83. Исследование конвективного теплообмена в стабилизированном закрученном потоке (внешняя задача) Текст./ Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов, С.И. Осташев [и др.] // Всесоюз. науч. конф. «Перспективы пром. теплоэнергетики»: тез. докл. / МЭИ. М., 1977. - С. 101.

84. Исследование пограничного слоя на поверхности цилиндра в циклонном потоке Текст./ Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов, ЮЛ. Леухин, С.И. Осташев // Изв. вузов. Энергетика. 1977.-№ 6.-С. 86-93. — (Изв. высш. учеб. заведений).

85. Калишевский, А.Л. Исследование аэродинамических процессов в циклонной камере при горении Текст. / А.Л. Калишевский // Исследование котел.- топоч. процессов: сб. науч. тр. М., 1955. — С. 49-61.

86. Кавадеров, А.В. Расчет нагрева массивных тел конвекцией с использованием функции распределения Текст./ А.В. Кавадеров, В.Н. Калугин // Нагрев металла и работа нагревательных печей: сб. науч. тр. Свердловск,3631.60,-№6.-С.3-26.

87. Карпов, С.В. Исследование аэродинамики и конвективного теплообмена в вертикальных циклонно-вихревых загруженных камерах Текст.: дис. . канд. техн. наук / Карпов Сергей Васильевич. Архангельск, 1975. - 227 с.

88. Карпов, С.В. О расчете движения газов и теплоотдачи на периферии циклонного потока Текст. / С.В. Карпов, Э.Н. Сабуров // Инж.-физ. журн. -1986. Т. 51, № 6. - С. 902-908.

89. Карпов, С.В. Конвективный теплообмен в циклонной загруженной камере Текст. / С.В. Карпов, Э.Н. Сабуров // Энергетика. 1993. - № 1-2. - С. 80- 84. - . (Изв. вузов и энергет. об-ний СНГ).

90. Карпов, С.В. Высокоэффективные циклонные устройства для очистки и теплового использования газовых выбросов Текст./ С.В. Карпов, Э.Н. Сабуров; под ред. Э.Н. Сабурова Архангельск: Из-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2002.-504 с.

91. Кацнельсон, Б.Д. Исследование горения пылеугольного топлива и разработка методов интенсификации топочных процессов Текст.: авт. докл. по выполнен, и опубликован, работам на соиск. учен, степени д-ра техн. наук / Б.Д. Кацнельсон. JL, 1965. - 42 с.

92. Кацнельсон, Б.Д. Исследование теплообмена в горизонтальной циклонной камере горения с воздушным охлаждением Текст. / Б.Д. Кацнельсон, А.А. Шатиль // Энергомашиностроение. — 1959. — № 11. — С. 8—13.

93. Кинни, Р.Б. Универсальное подобие скоростей в полностью турбулентных вращающихся потоках Текст. / Р.Б. Кинни // Тр. Амер. о-ва инж.- механиков. Прикладная механика. 1967. - № 2. - С. 199-206.

94. Клевцов, А.Г. Струйные течения и их применение в промышленных печах Текст./ А.Г. Клевцов -М.: Металлургия, 1988. 152 с.

95. Ключников, А.Д. Теплотехническая оптимизация топливных печей Текст./ А.Д. Ключников. -М.: Энергия, 1974. 344 с.

96. Ключников, А.Д. Энергетика теплотехнологии и вопросы энергосбережения Текст./ А.Д. Ключников. -М.: Энергоатомиздат, 1986. 128 с.

97. Клячко, JI.A. К теории центробежной форсунки Текст. / JI.A. Клячко // Теплоэнергетика. 1962. - № 3. - С. 34- 37.

98. Козулин, Н.А. Исследование конвективного теплообмена в циклонном аппарате с различным исполнением теплопередающих поверхностей Текст./ Н.А. Козулин, А.И. Ершов // Изв. вузов. Энергетика. — 1961. № 6. — С. 82— 86. — (Изв. высш. учеб. заведений).

99. Конвективный теплообмен в секции циклонной печи скоростного нагрева штанг Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, A.JI. Бергауз [и др.] // Газовая пром-сть. Сер. Использование газа в нар. хоз-ве: сб. / ВНИИЭгазпром. — 1981.-Вып. 12. — С. 10-18.

100. Конвективный теплообмен в кольцевом канале с циклонным генератором закрутки Текст./ Ю.Л. Леухин, Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев [и др.] // Энергетика. 1990. — № 9. - С. 86-90. — (Изв. высш. учеб. заведений).

101. Корочкин, Е.И. Испытания рабочего пространства секционной печи скоростного нагрева Текст./ Е.И. Корочкин, И.С. Назаров. Изв. вузов. Черн. металлургия. - 1961. - № 8. - С. 137-142. - (Изв. высш. учеб. заведений).

102. Кортоева, И.А. Особенности теплоотдачи на боковой поверхности эллипс-ных циклонных камер Текст. / И.А. Кортоева, С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров // Повышение эффективности энергет. систем и оборудования: сб. науч. тр. / АГТУ. Архангельск, 1999. - С. 77-86.

103. Кортоева, И.А. Аэродинамика и конвективный теплообмен в эллиптических циклонных нагревательных устройствах Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / И.А. Кортоева. Архангельск, 2003. — 19 с.

104. Кривандин, В.А. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей. Т.1. Теория и расчеты металлургических печей Текст. / В.А. Кривандин, Ю.П. Филимонов М.: Металлургия, 1978. - 360 с.

105. Кузнецов, JI.A. Теория и расчет эффекта Ранка Текст. / JI.A. Кузнецов. -Омск: ОмГТУ, 1994.-217 с.

106. Курмангалиев, М.Р. Исследование циклонной камеры на изотермических моделях и огневом стенде Текст. / М.Р. Курмангалиев, У.М. Мйзангалиев // Проблемы,теплоэнергетики и прикл. теплофизики: сб. науч. тр. / КазНИ-ИЭ.-Алма-Ата, 1975. -Вып. 10. -С. 100-107.

107. Кусинлин, М. Расчет осесимметричных турбулентных закрученных пограничных слоев Текст. / М! Кусинлин, Ф; Локвуд // Ракетная техника и космонавтика. 1974.-Т. 12.-№ 4.-G. 168-177.

108. Кутателадзе, G.C. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое Текст./ С.С. Кутателадзе, А.И. Леонтьев. М.: Энершатомиздаг, 1985 - 320 с.

109. Кутателадзе, С.С. Аэродинамика й тепломассообмен в ограниченных вихревых потоках Текст. / С.С. Кутателадзе, Э.М. Волчков, В;И; Терехов-Новосибирск: ИТФ СО АН СССР, 1987. 282 с.

110. Кэйс, В;М. Конвективный тепло- и массообмен Текст. / В.М. Кэйс. М.: Энергия, 1972.-448 с. '

111. Леухин, Ю.Л. Аэродинамика и конвективный теплообмен в циклонных нагревательных устройствах с периферийным выводом газов Текст.: дис. . канд. техн. наук / Леухин Юрий Леонидович. — Архангельск, 1984. 230 с.

112. Леухин, Ю.Л. О расчете конвективного теплообмена и сопротивления циклонных печей с периферийным выводом газов Текст./ Ю;Л. Леухин, Э.Н. Сабуров // Пром. энергетика. 1993. - № 6. - С. 31-35.

113. Леухин, Ю.Л. Теплоотдача круглой вставки в циклонной камере большой относительной длины Текст. / Ю.Л. Леухин, А.Н. Орехов, Э.Н. Сабуров // Энергетика. 1994. -№5-6. - С.171-182. - (Изв. высш. учеб; заведений).

114. Лисиенко, В.F. Интенсификация теплообмена в пламенных печах Текст./ В.Г. Лисиенко. М.: Металлургия, 1979. — 224 с.

115. Лисиенко, В.Г. Улучшение топливоиспользования и управление теплообменом в металлургических печах Текст. / В;Г. Лисиенко, В.В. Волков, Ю.К. Маликов. — М.: Металлургия, 1988.-231 с.

116. Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа Текст./ Л;Г. Лойцянский. -М.: Наука, 1978.-737 с.

117. Лукьянов, В.И., Исследование теплоотдачи от стержня в приосевой зоне закрученного потока Текст. / В.И. Лукьянов, Р.З. Алимов // Вихревой эффект и его применение в технике: тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. -Куйбышев, 1976;-С. 199-203.

118. Лукьянович, Т.К. Исследование аэродинамики периферийной зоны циклон-но-вихревых камер Текст.: авгореф. дис. . канд. техн. наук. —Л, 1974.-23 с.367

119. Ляховский, Д.Н. Исследование аэродинамики циклонной камеры Текст. / Д.Н. Ляховский // Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котел.-топоч. процессах: сб. науч. тр. -М., 1958.-С. 114—150.

120. Лыков, А.В. Теория теплопроводности Текст. / А.В. Лыков. М.: Высш. шк., 1967.-599 с.

121. Маршак, Ю.Л. Топочные устройства с вертикальными циклонными пред-топками Текст. / Ю.Л. Маршак. М.; Л.: Энергия, 1965. - 320 с.

122. Мастрюков, Б.С. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей. Т.2. Расчеты металлургических печей Текст. / Б.С. Мастрюков. — М.: Металлургия, 1978.-272 с.

123. Мельников, В.К. Конвективный теплообмен в вихревой камере Текст. / В.К. Мельников, Е.П. Сухович // Изв. АН ЛатвССР. Сер. физ. и техн. наук. -1967.-№2.-С. 66-72.

124. Меркулов, А.П. Вихревой эффект и его применение в технике Текст. / А.П. Меркулов. Самара: Оптима, 1997. — 355 с.

125. Методика многокритериальной оптимизации оребренных поверхностей нагрева котлов (системный подход) Текст. / В.А. Медведев, А.В. Кузьмин, Ю.И. Акимов и др. // Тяжелое машиностроение. — 1990, № 11. — С. 12—14.

126. Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 Гкал в час Текст. Введ. 2000-01-01. - М.: ВТИ, 1999. - 54 с.

127. Методика расчета циклонных секционных нагревательных устройств с со-осным расположением заготовки Текст./ С.И. Осташев [и др.] // Вестник АГТУ, серия «Энергетика». Архангельск, 2006. - Вып. 63. - С. 69-85.

128. Михайлов; П.М. Исследование конвективного теплообмена в вихревых нагревательных устройствах Текст./ П.М. Михайлов, Э.Н.Сабуров // Изв. вузов. Энергетика. —1966.—№ 11,—С. 110-113.—(Изв. высш. учеб. заведений).

129. Михайлов, П.М. О влиянии условий входа и выхода греющего потока на аэродинамику вихревых нагревательных устройств Текст. / П.М. Михайлов, Э.Н. Сабуров // Кузнеч.- штамповоч. пр-во. — 1966. № 12. - С. 40-42.

130. Михайлов, П.М. К аэродинамике вихревых нагревательных устройств Текст. П.М. Михайлов, Э.Н.Сабуров // Изв. вузов. Энергетика. 1966. - № 10. — С. 119-121. — (Изв. высш. учеб. заведений).

131. Муратов, Г.Е. Вихревой метод аэродинамических расчетов потока в камерах сгорания: автореф. дис. . канд. техн. наук Текст. / Г.Е. Муратов. — Одесса, 1960.-21 с.

132. Нахапетян, Е.А. Исследование изотермического циклонного потока на модели топочной камеры Текст. / Е.А. Нахапетян // Вопросы аэродин. и теплопередачи в котел.-топоч. процессах: сб. науч. тр. —М; Л, 1958.—С. 150-165.

133. Некоторые особенности аэродинамики циклонной камеры с боковой поверхностью в виде эллиптического цилиндра Текст./ Э.Н. Сабуров, С.И.

134. Осташев и др.; редкол. «Изв. вузов. Энергетика». Минск, 1981. - 14 с. —369

135. Деп. в ВИНИТИ 18.08.81, № 4098.

136. Непомнящий, Е.А. Расчет поля скоростей в гидроциклоне на основе ламинарного аналога осредненного турбулентного течения Текст. / Е.А. Непомнящий, В.В. Павловский // Теор. основы хим. технологии. 1979. - Т. 13, №5.-С. 787-790.

137. Несенчук, А.П. Пламенные печи для нагрева и термообработки металла Текст./ А.П. Несенчук, Н.П. Жмакин, И.И. Кальтман. Мн.: Вышейш. школа, 1973. - 352 с.

138. О расчете теплоотдачи цилиндра, обтекаемого соосным с ним циклонным потоком Текст. / Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев // Энергетика. 1977. - № 10 - С. 102-107. - (Изв. высш. учеб. заведений).

139. Об измерении поверхностного трения в неизотермических потоках Текст./ Б. П. Устименко [и др.] // Аэродинамика и теплообмен топочных и горе-лочных устройств: сб. науч. тр.-М., 1981. —С. 149-155.

140. Овчинников, А.А. Определение радиуса вихря в вихревых газовых камерах Текст. / А.А. Овчинников, Н.А. Николаев // Тепломассообмен и хим. ма-шиностр.: тр./ Казан, хим.- техн. ин-т. Казань, 1973. - Вып. 51. - С. 9-14.

141. Основные положения по нормированию расхода топлива, тепловой и электрической энергии в народном хозяйстве Текст. М.: Атомиздат, 1980.-10с.

142. Орехов, А.Н. Эколого-экономическая оптимизация циклонных нагревательных устройств Текст./ А.Н. Орехов, С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров // Менеджмент экологии: материалы конф. «Экология — 99», г. Вологда, 12— 14 мая 1999 г. Вологда, 1999. - С. 69-73.

143. Орехов, А.Н Исследование теплоотдачи на боковой поверхности рабочего объема циклонных камер с торцевым выводом газов Текст./ А.Н. Орехов, Э.Н. Сабуров // Изв. вузов. Лесн. журн. 1999. - № 4. - С. 132-141. - (Изв.высш. учеб. заведений).

144. Осташев, С.И. Аэродинамика и конвективный теплообмен в циклонных устройствах кольцевого поперечного сечения Текст.: дис. . канд. техн. наук / Осташев Сергей Иванович. Архангельск, 1986. - 253 с.

145. Осташев, С.И. Конвективный теплообмен в циклонной камере кольцевого сечения Текст. / С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров // Энергетика. 1995. - № 56. — С. 69—72. - (Изв. высш. учеб. заведений).

146. Осташев, С.И. Исследование циклонного потока в окрестности круглой сосной с ним трубы Текст. / С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров, Н.В. Смолина // Лесн. журн. 1997. - № 3. - С. 128-140. - (Изв. высш. учеб. заведений).

147. Осташев, С.И. Теплоотдача в циклонном теплообменном устройстве Текст. / С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров // Лесн. журн. 1998. - № 4. - С. 138 -144. - (Изв. высш. учеб. заведений).

148. Осташев, С.И. О сопротивлении циклонных эллипсных камер Текст. / С.И. Осташев, Э.Н. Сабуров // Лесн. журн. 1998. - № 6. - С. 118 -124. -(Изв. высш. учеб. заведений).

149. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. С. 266-269.t

150. Пиралишвили, Ш.А. Вихревой'эффект. Эксперимент, теория, технические решения Текст. / Ш.А. Пиралишвили, В.М. Поляев, М.Н. Сергеев; под ред. А.И. Леонтьева. -М.: УНПЦ "Энергомаш", 2000.-412 с.

151. Повх, И.Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроении Текст./ И.Л. Повх. -М.; Л.: Машиностроение, 1965. — 480 с.

152. Повышение эффективности использования топлива в нагревательных устройствах Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев [и др.] // Актуал. проблемыкомплекс, использования лесн. ресурсов на Европ. Севере: сб. науч. тр. / АЛТИ.- Архангельск, 1989.-С. 173-186.

153. Полетаев, Я.Б. Экспериментальное исследование конвективного теплообмена в секционной печи Текст. / Я.Б. Полетаев // Исследование природного газа в пром-сти: сб. науч. тр. Киев, 1976. - С. 78-85.

154. Портнов А.А. Механика газов, горение и теплопередача в секционных печах скоростного нагрева Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / А.А. Портнов. Днепропетровск, 1962. - 18 с.

155. Прандтль, Л. Гидроаэромеханика Текст. / Л. Прандтль. М.: Изд-во иностр. литер., 1951. - 575 с.

156. Пратте, В.Д. Закрученная турбулентная струя Текст. / В.Д Пратте., Д.Ф. Кеффер // Тр. Амер. о-ва инж.- механиков. Сер. Д. Теорет. основы инж. расчетов. 1972. - Т. 94. - № 4. - С. 36-47.

157. Престон, Ж. Определение турбулентного поверхностного трения при помощи трубок Пито Текст./ Ж. Престон // Механика. — 1955.-№6.-С. 64-83.

158. Приближенный метод расчета интенсивности теплоотдачи закрученного дисперсного потока к стенке циклонной камеры Текст. / В.А. Киракосян [и др.], // Инж.- физ. журн. -1990. Т. 59, № 4. - С. 614-620.

159. Прозоров, А.Г. К определению коэффициентов поверхностного трения в пограничном слое с использованием микротрубок полного давления Текст. / А.Г. Прозоров // Промышл. аэродинамика: Тр./ ЦАГИ. М., 1975. -Вып. 32.-С. 197-203.

160. Пуговкин, А.У. Рециркуляционные пламенные печи в машиностроении Текст./А.У.Пуговкин.-JI.: Машиностроение, 1987.-158с.

161. Пчелкин, Ю.М. Камеры сгорания газотурбинных двигателей Текст./ Ю.М. Пчелкин. — М.: Машиностроение, 1973. — 342 с.

162. Радюшин, В.В. Повышение технологической эффективности циклонного капле-теплоуловителя оптимизацией геометрических и режимных характеристик: автореф. дис. . канд. техн. наук Текст. / В.В. Радюшин. Череповец, 2002. - 23 с.

163. Разработка рекуперативных горелочных устройств Текст. / В.В. Козырьков, Е.В. Крейнин, С.И. Осташев [и др.] // Металловедение и термическая обработка металлов. 1986. - № 12. — С. 51-56.

164. Разработка и исследование рекуперативных устройств с закрученным движением теплоносителя Текст. / Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, А.Н. Орехов; С.И. Осташев // Проблемы экологии на Европ. Севере: сб. науч. тр. / АЛТИ. Архангельск, 1992. - С. 125-127.

165. Распыливание жидкостей Текст. / Ю.Ф. Делягин [и др.]. М.: Машиностроение, 1977. — 208 с.

166. Расчет нагревательных и термических печей Текст.: справ. / С.Б. Василь-кова [и др.]: под ред. В.М. Тымчака и В.Л. Гусовского. М.: Металлургия, 1983.-480 с.

167. Рекуператор Текст./ Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев [и др.] // сб. реф. информ. о результатах НИР и НИОКР ученых АГТУ, рекоменд. к практ. использованию / АГТУ. Архангельск, 1994. — С. 49-50.

168. Рекуперативная горелка Текст. / Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев [и др.] // сб. реф. информ. о результатах НИР и НИОКР ученых АГТУ, рекоменд. к практ. использ. / АГТУ. — Архангельск, 1994. — С. 47-48.

169. Рекуперативная горелка с циклонным рекуператором Текст./ Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, А.Н. Орехов, С.И. Осташев [и др.] // Сб. реф. информ. о результ. НИР и НИОКР ученых АГТУ, рекоменд. к практ. использ. / АГТУ. -Архангельск, 2003. С. 39^Ю.

170. Рекуперативный горелочный блок Текст./ Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев и др. // Сб. реф. информ. о результ. НИР и НИОКР ученых АГТУ, рекоменд. к практ. использ. / АГТУ. Архангельск, 1994. — С. 48.

171. Рекуперативные устройства с повышенной тепловой эффективностью Текст. : учеб. пособие / Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев, А.Н. Орехов. Л.: Изд-во ЛТА, 1987. - 84 с.

172. Репик, Е.У. Измерение силы трения в пограничном слое при малых и умеренных числах Рейнольдса Текст. / Е.У. Репик, В.Н. Тарасова // Тр. / ЦАГИ.-М., 1970.-Вып. 1218.-С. 3-18.

173. Ротта, И.К. Турбулентный пограничный слой в несжимаемой жидкости Текст. / И.К. Ротта. Л.: Судостроение, 1967. - 232 с.

174. Рочино, А. Аналитическое исследование несжимаемого турбулентного заiкрученного потока в неподвижных трубах Текст. / А. Рочино, 3. Лэвэн // Тр. Амер. о-ва инж.-мех. Сер. Е. Прикл. механика,—М, 1969.-№2.—С. 7-16.

175. Рудницкий, А.В. Исследование теплообмена в высокофорсированной циклонной камере сгорания Текст. / Рудницкий А.В., Рудницкая И.Б., Кулев В.Н. / Гос. науч.- исслед. энергет. ин-т. М., 1985. - 10 с. - Деп. Информэнерго 6.05.85; № 1792.

176. Сабуров, Э.Н. Исследование аэродинамики и конвективного теплообмена в вихревых нагревательных устройствах Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / Э.Н. Сабуров. Л., 1966. - 19 с.

177. Сабуров, Э.Н. О некоторых особенностях аэродинамики циклонных камер в неавтомодельной области течения потока Текст./ Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов // Энергетика. —1974.—№ 11.-С. 60-65.—(Изв. высш. учеб. заведений).

178. Сабуров, Э.Н. О методике расчета аэродинамики циклонно-вихревых нагревательных устройств Текст. / Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов // Энергетика. 1975. - № 8. - С. 71-77. - (Изв. высш. учеб. заведений).

179. Сабуров, Э.Н. О проектировании циклонно-вихревых нагревательных устройств Текст. / Э.Н. Сабуров // Пром. энергетика. 1975. — № 9. — С. 3033.

180. Сабуров, Э.Н. Циклонное электросушило для форм и стержней Текст./ Э.Н. Сабуров, Т.Г. Загоскина // Литейн. пр-во. 1975. - № 4. - С. 24-25.

181. Сабуров, Э.Н. Исследование конвективного теплообмена в вертикальной' нагревательной камере с одиночной заготовкой Текст. / Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов// Энергетика.-1976.-№5.-С.76-82.—(Изв. высш. учеб. заведений).

182. Сабуров, Э.Н. О влиянии площади выхода на аэродинамику и сопротивление циклонно-вихревых печей скоростного нагрева металла Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Кузнечно-штамповоч. пр-во. — 1977. № 1. — С. 39—41.

183. Сабуров, Э.Н. Обобщенные уравнения конвективного теплообмена на боковой поверхности циклонных камер Текст. / Э.Н. Сабуров, Т.Г. Загоскина // Лесн. журн. -1978.-№2.-С. 131-137,-(Изв. высш. учеб. заведений).

184. Сабуров, Э.Н. Исследование движения газов и теплоотдачи конвекцией в секционной печи для нагрева длинномерных изделий Текст./ Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Пром. энергетика. 1979. - № 10. - С. 35-38.

185. Сабуров, Э.Н. Методика аэродинамического расчета циклонно-вихревых нагревательных устройств Текст.: учеб. пособие / Э.Н. Сабуров. — Архангельск: РИО АЛТИ, 1979. -32 с.

186. Сабуров, Э.Н. Исследование теплоотдачи цилиндрической вставки, соосной с рабочим объемом циклонной камеры Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев// Энергетика —1979.—№3.—С. 66-72.—(Изв. высш. учеб. заведений).

187. Сабуров, Э.Н. Исследование теплоотдачи нецилиндрической вставки, соосной с рабочим объемом циклонной камеры Текст./ Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, Ю.Л. Леухин // Энергетика. 1980. - № 4. - С. 112-115. (Изв. высш. учеб. заведений).

188. Сабуров, Э.Н. Исследование теплоотдачи цилиндров, смещенных с оси потока циклонной камеры Текст. / Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин // Энергетика. — 1980. № 9. — С.55- 60. - (Изв. высш. учеб. заведений).

189. Сабуров, Э.Н. Циклонная печь с поперечной подачей заготовок Текст. /. Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Пром. энергетика. 1981- № 7. - С. 37 -41.

190. Сабуров, Э.Н. Исследование теплоотдачи трубы, перпендикулярной аэродинамической оси закрученного потока Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Лесн. журн.-1982.-№ 4.-С. 109-112.-(Изв. высш. учеб. заведений).

191. Сабуров, Э.Н. Циклонное высокопроизводительное нагревательное устройство: метод, указание к курс, и диплом, проектированию Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев. Архангельск: РИО АЛТИ, 1982. - 28 с.

192. Сабуров, Э.Н. Аэродинамика и конвективный теплообмен в циклонных нагревательных устройствах Текст. /Э.Н. Сабуров. — Л.: Изд-во Ленингр. унта, 1982. 240 с.

193. Сабуров, Э.Н. Аэродинамика и теплообмен закрученного потока в цилиндрической камере Текст. / Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин // Инж.-физ. журн. -1985. Т. 48, № 3. - С. 371-375.

194. Сабуров, Э.Н. О расчете распределения тангенциальной скорости в циклонной кольцевой камере Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Лесн. журн. 1985. - № 2. — С. 59-64. — (Изв. высш. учеб. заведений).

195. Сабуров, Э.Н. Об особенностях турбулентного обмена в циклонных кольцевых камерах Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Лесн. журн. 1986.- № 1. — С. 91-96. — (Изв. высш. учеб. заведений).

196. Сабуров, Э.Н. Аэродинамический расчет циклонной камеры кольцевого сечения Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Энергетика. 1987. — № 5.- С. 75-79. (Изв. высш. учеб. заведений).

197. Сабуров, Э.Н. Расчет компонентов скорости и давления потока в циклонной кольцевой камере Текст./ Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев // Лесн. журн.- 1987. № 1. - С. 51-56. (Изв. высш. учеб. заведений).

198. Сабуров, Э.Н. Тепловой расчет циклонных нагревательных устройств: учеб. пособие Текст. / Э.Н. Сабуров, А.Н. Орехов, С.И. Осташев. — Л.: Изд-во ЛТА, 1988.-76 с.

199. Сабуров, Э.Н. Теплообмен и аэродинамика закрученного потока в циклонных устройствах Текст./ Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов, С.И. Осташев; под ред. Э.Н. Сабурова.-Л.: Изд-во ЛГУ, 1989. 276 с.

200. Сабуров, Э.Н. Интенсификация конвективного теплообмена в промышленных нагревательных устройствах на основе циклонного принципа Текст.: автореф. дис. . д-ра техн. наук / Э.Н. Сабуров. Саратов, 1991. - 41 с.

201. Сабуров, Э.Н. Циклонная печь с рабочей камерой в форме эллиптического цилиндра Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев / Арх. лесотехн. ин-т. — Архангельск, 1991.-16 с.-Деп. в ВИНИТИ 13.09.91; № 3683.

202. Сабуров, Э.Н. Циклонные устройства в деревообрабатывающем и целлюлозно-бумажном производстве / Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов; под ред. Э.Н. Сабурова. -М.: Экология, 1993. -368 с.

203. Сабуров, Э.Н. Экспериментальное исследование аэродинамики циклонной эллипсной камеры Текст. / Э.Н. Сабуров, Ю.А. Власов, С.И. Осташев // Лесн. журн. 1993. — № 1. - С. 123-129. — (Изв. высш. учеб. заведений).

204. Сабуров Э.Н. Исследование теплоотдачи в циклонных камерах большой относительной длины Текст. / Э.Н. Сабуров, А.Н. Орехов // Лесн. журн. — 1994. С. 124-135. — (Изв. высш. учеб. заведений).

205. Сабуров, Э.Н. Циклонные нагревательные устройства с интенсифицированным конвективным теплообменом Текст. / Э.Н. Сабуров. Архангельск: Сев.-Зап. кн. изд-во, 1995. -341 с.

206. Сабуров, Э.Н. Теплоотдача на боковой поверхности рабочего объема циклонных камер большой относительной длины Текст./ Э.Н. Сабуров, А.Н. Орехов// Энергетика —1996.—№ 1-2.—С. 62-66— (Изв. высш. учеб. заведений).

207. Сабуров, Э.Н. Аэродинамика продольно оребренного кольцевого канала рекуперативного устройства с циклонным генератором закрутки Текст. / Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев // Энергетика. 1997. - № 7-8. - С. 56-61. - (Изв. высш. учеб. заведений).

208. Сабуров, Э.Н. Аэродинамика циклонных устройств с двухсторонним торцевым выводом газов Текст. / Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов, Н.В. Смолина // Энергетика. 1998. -№ 3. - С. 50-57. - (Изв. высш. учеб. заведений).

209. Сабуров, Э.Н. Теплоотдача в оребренном шипами кольцевом канале циклонного рекуператора Текст./ Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев // Энергетика. 1998. — № 2. - С. 71-76. - (Изв. высш. учеб. заведений).

210. Сабуров, Э.Н. Теплоотдача на боковой поверхности рабочего объема циклонных камер с двухсторонним выводом газов Текст. /Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов, Н.В. Смолина // Лесн. журн. 1999. - № 2-3. - С. 216-224. - (Изв. высш. учеб. заведений).

211. Сабуров, Э.Н. Аэродинамика и конвективный теплообмен в кольцевом канале циклонного рекуператора Текст./ Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев// Лесн.журн-1999.—№ 5.—С. 129-140.—(Изв. высш. учеб. заведений).

212. Сабуров, Э.Н. Теория и практика циклонных сепараторов, топок и печей / Э.Н. Сабуров, С.В. Карпов Текст. / Под ред. Э.Н. Сабурова. — Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2000. 568 с.

213. Сабуров, Э.Н. Конвективный теплообмен в циклонных секционных нагревательных устройствах Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев. Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2004. — 192 с.

214. Сабуров, Э.Н. Теплоотдача цилиндра в эллиптически деформированном потоке Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев, И.А. Кортоева // XXVII Сиб. теплофиз. семинар, 1—5 октября 2004 г., г. Новосибирск: тез. докл. — Новосибирск, 2004. С. 320-322.

215. Сабуров, Э.Н. Аэродинамика циклонных секционных нагревательных устройств Текст. / Э.Н. Сабуров, С.И. Осташев. — Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2005. 264 с.

216. Сакипов, З.Б. Теория и методы расчета полуограниченных струй и настильных факелов Текст. / З.Б. Сакипов Алма-Ата: Наука КазССР, 1978.-204 с.

217. Семенов, С.В. Аэродинамика и теплообмен в торцевом пограничном слое вихревой камеры Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / С.В. Семенов. -Новосибирск, 1987. 19 с.

218. Серохвостов, A.JI. Определение угловых коэффициентов излучения для системы соосных тел Текст. / A.JI. Серохвостов // Черн. металлургия. — 1977. №2. - С. 153 - 157. - (Изв. высш. учеб. заведений).

219. Сидельковский, JI.H. Разработка и исследование энерготехнологических процессов Текст.: автореф. дис. . д-ра техн. наук / JI.H. Сидельковский. — М., 1971.-41 с.

220. Сидельковский, JI.H. Исследование температурных полей и тепловых потоков в циклонной камере Текст. / JI.H. Сидельковский, В.Н. Шевелев, Ю.М. Бойцов // Пром. энергетика. 1966. - № 1. - С. 44-48.

221. Сидельковский, Л.И Циклонные энерготехнологические установки Текст./ Л.И. Сидельковский, А.П. Шурыгин; под ред. Л.И. Сидельковского . M.i Госэнергоиздат, 1962. - 80 с.

222. Скотт, К. Турбулентная вязкость в закрученном потоке жидкости в кольцевом канале Текст. / К. Скотт, Д. Раек // Тр. Амер. о-ва инж.-механиков. Сер. Д. Теоретические основы инж. расчетов. — 1978. — № 4. С. 147-159.

223. Смульский, И.И. Аэродинамика и процессы в вихревых камерах Текст./-И.И. Смульский. — Новосибирск, 1992. — 300 с.

224. Сожигательные устройства нагревательных и термических печей Текст.: справ./ Под ред. В.Л. Гусовского, А.Е. Лифшица, В.М. Тымчака. М.: Металлургия, 1981. - 272 с.

225. Спивак, Э.И. Методы ускоренных расчетов нагревательных печей Текст./ Э.И. Спивак. -М.: Металлургия, 1988. 141 с.

226. Стерлигов, В.В. Исследование на модели конвективного теплообмена в секционных печах Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / В.В. Стерлигов. Новокузнецк, 1972. - 25 с.

227. Стерлигов, В.В. Исследование конвективного теплообмена при вихревом движении газов // Вопр. металлург, теплотехники: Сб. науч. тр. — Новокузнецк, 1971.-С. 160-165.

228. Стерлигов, В.В. Применение планирования эксперимента при исследовании конвективного теплообмена Текст. /В.В. Стерлигов, В.Ф. Евтушенко,

229. B.П.Зайцев // Черн. металлургия. 1974. - № 2. - С. 165-169. - (Изв. высш. учеб. заведений).

230. Сухович, Е.П. Аэродинамика и конвективный теплообмен в вихревой камере Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук/ Е.П. Сухович.—Рига, 1970.—25с.

231. Сухович, Е.П. Конвективный тепло- и массообмен на торцевых поверхностях вихревых камер Текст. / Е.П. Сухович, Э.Я Блум // Изв. АН ЛатССР. Сер. физ.-техн. наук. 1970. -№ 5. - С. 65-73.

232. Теория топочных процессов Текст. / Г.Ф. Кнорре, К.М. Арефьев, А.Г. Блох; под ред. Г.Ф. Кнорре — М.; Л.: Энергия, 1966. — 491 с.

233. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод) Текст. /

234. C.И. Мочан и др.; под ред. С.И. Мочана. СПб.: НПО ЦКТИ, 1998.-256 с.

235. Теплообменный элемент рекуператора Текст. / Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, А.Н. Орехов, С.И. Осташев [и др.]. — Архангельск, 1989. — 4 с. — (Ин-форм. листок о науч.- техн. достижении / АрхЦНТИ; № 89-27).

236. Теплообменный элемент рекуператора Текст. / Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, С.И. Осташев // Сб. реф. информ. о результатах НИР и НИОКР ученых АГТУ, рекоменд. к практ. использ. Архангельск, 1994. - С. 49.

237. Теплотехнические основы теории топочных процессов Текст. / А.Б. Рез-няков [и др.]. Алма-Ата: Наука КазССР. - 1974. - 374 с.

238. Теплотехнические расчеты металлургических печей Текст. / Б.Ф. Зобнин [и др.]; под ред. А.С. Телегина. М.: Металлургия, 1982. - 358 с.

239. Тепловой расчет котельных агрегатов для ЕС ЭВМ (руковод. указ., вып. 53) Текст. / Под ред. Г.М. Кагана. Л.: НПО ЦКТИ, 1987. - 154 с.

240. Терехов, В.И. Аэродинамика и тепломассообмен в ограниченных закрученных потоках Текст.: авгореф.дисд-ра техн. наук —Новосибирск, 1987.—32 с.

241. Типлер, У. Камеры сгорания промышленных турбин, изготовляемых западноевропейскими фирмами Текст.: Экспресс-информ. Сер. Теплоэнергетика / У. Типлер. М., 1982. - № 16.

242. Тонконогий, А.В. Исследование конвективного теплообмена на моделях циклонных камер Текст. / А.В. Тонконогий, В.В. Вышенский // Пробл. теп-лоэнерг. и прикл. теплофизики: сб. науч. тр. — Алма-Ата, 1964. — Вып. 1. — С. 183-205.

243. Тонконогий, А.В. Исследование массообмена на моделях циклонных камер Текст./ А.В. Тонконогий, В.В. Вышенский // Проблемы теплоэнергетики и прикл. теплофизики: сб. науч. тр. — Алма-Ата, 1964. — Вып. 1. — С. 206-222.

244. Тринкс, В. Промышленные печи Текст. / В. Тринкс. Л.: ОНТИ, 1934. — Т. 1.-252 с.

245. Устименко, Б.П. Процессы турбулентного переноса во вращающихся течениях Текст./ Б.П. Устименко. Алма-Ата: Наука КазССР, 1977. - 228 с.

246. Устименко, Б.П. Численное исследование вихревой камеры сгорания Текст. / Б.П. Устименко, К.Б. Джакупов, В.О. Кроль // Аэродинамика и теплообмен топочных и горелочных устройств: сб. науч. тр.—М., 1981—С. 3-8.

247. Федяевский, К.К. Расчет пограничного слоя жидкости Текст. / К.К. Федя-евский, А.С. Гиневский, А. В. Колесников — Л.: Машиностроение, 1973.-256с.

248. Хавкин, Ю.И. Центробежные форсунки Текст./ Ю.И. Хавкин. Л.: Машиностроение, 1976. - 168 с.

249. Халатов, А.А. Теория и практика закрученных потоков Текст. / А.А. Халатов. Киев: Наукова думка, 1989. — 192 с.

250. Хинце, И.О. Турбулентность, ее механизм и теория Текст. / И.О. Хинце. — М.: Физматгиз, 1963. 680 с.

251. Циклонный модульный рекуператор Текст./ Э.Н. Сабуров, Ю.Л. Леухин, А.Н. Орехов, С.И. Осташев [и др.] // Сб. рефератив. информации о результатах НИР и НИОКР ученых АГТУ, рекомендованных к практ. использованию. Архангельск, 2003. - С. 39.

252. Циклонная плавка в черной металлургии Текст./ Ю.А. Нефедов [и др.]. — Киев: Техника, 1975. — 216 с.

253. Циклонные топки Текст. / Л.Л. Калишевский [и др.]; под ред. Г.Ф. Кнорре, М.Л. Наджарова. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1958. - 216 с.

254. Чинь Ко-фа. Экспериментально-теоретическое исследование турбулентной структуры потока в циклонной камере Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / Чинь Ко-фа. М., 1962. - 21 с.

255. Численное моделирование вихревой интенсификации теплообмена в каналах труб Текст./ Ю.А. Быстров, С.А. Исаев, Н.А. Кудрявцев, А.И. Леонтьев. СПб.: Судостроение, 2005. -392 с.

256. Шваб, В.А. К вопросу обобщения полей скорости турбулентного потока в циклонной камере Текст. / В.А. Шваб // Инж. физ,- журн. — 1963 — Т. 6, №2.-С. 102-108.

257. Шкляр, B.C. Движение газов и конвективный теплообмен в секционных печах завода "Азовсталь" Текст. / B.C. Шкляр // Изв. вузов. Черн. метал387лургия. 1964. - № 7. - С. 221-226. - (Изв. высш. учеб. заведений).

258. Шкляр, B.C. Исследование конвективного теплообмена в секционной нагревательной печи на основе аналогии с массообменом Текст./В.С. Шкляр // Черн. металлургия.-1966.-№ 10.-С. 152-159.-(Изв. высш. учеб. заведений).

259. Шкляр, Ф.Р. Определение оптимального теплового режима секционной печи Текст. / Ф.Р. Шкляр, В.Н. Тимофеев, М.В. Раева // Теплофизика и теплотехника в металлургии: сб. науч. тр. — Свердловск, 1969. — С. 227—233.

260. Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя Текст. / Г. Шлихтинг. — М.: Наука, 1974.-711 с.

261. Шмидт, Р.К. Расчет полей скорости и давления в цилиндрической вихревой камере с локальным подводом газа Текст. / Р.К. Шмидт, Х.И. Розин // Изв. АН ЛатвССР. Сер. физ. и техн. наук. 1965. - № 2. - С. 117-124.

262. Штым, А.Н. Аэродинамика циклонно-вихревых камер Текст./ А.Н. Штым. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1985. — 200 с.

263. Щукин, В.К. Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осесимметричных каналах Текст./ В.К. Щукин, А.А. Халатов. — М.: Машиностроение, 1982.-200 с.

264. Щукин, В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил Текст./ В.К. Щукин. — М.: Машиностроение, 1980. — 240 с.

265. Эккерт, Э.Р. Теория тепло- и массообмена Текст./ Э.Р. Эккерт, P.M. Дрейк. М.; Д.: Госэнергоиздат, 1961. — 680 с.

266. Якубов, Г.В. К решению задачи о движении потока в циклонной камере Текст. / Г.В. Якубов // Проблемы теплоэнергетики и прикл. теплофизики:сб. науч. тр. Алма-Ата, 1970. - Вып. 6. - С. 195-202.

267. Якубов, Г.В. Исследование некоторых закономерностей движения потока в циклонных камерах Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Г.В. Якубов. Алма-Ата, 1971.-23 с.

268. Яременко, А.Д. Структура закрученного потока и взаимодействие его с внутренними стенками циклонной топки Текст. / А.Д. Яременко, JI.K. Ву-кович // Энергетика,—1974.—№ 10.-С. 83-87.-(Изв. высш. учеб. заведений).

269. Asupra aerodinamicii unui focar ciclon pentru arderea combustibilor lichizi grey Text. / C. Ungureamn, H. Thell, Fr. Neiss, H. Cutmayer // Bui. stiint. si tehn. Inst, politechn. Timisoare. -1969. Vol. 14, N 1. - P. 249-263.

270. Brandshow, P. The analogy between streamline curvature and buoyancy in turbulent ahear flow Text. / P. Brandshow // J. Fluid Mech. 1969. - Vol. 36, pt.l.-P. 177-191.

271. Calculating of heat transfer from a cylinder plased in a coaxial cyclone flow Text. / E.N. Saburov, S.V. Karpov, Yu.L. Leukhin, S.I. Ostashov // Heat Transfer. Sov. Res. 1979. - Vol.11, N 11. - p. 67-74.

272. Deissler, R.G. Analysis of the flow and energy separation in the turbulent vortex Text. / R.G. Deissler, M. Perlmutter // Int .J. Heat and Mass Transfer. 1960-Vol. 1, N 1. -P. 173-191.,.)

273. Gas-fired billet heating furnace Text. // Wild-barfield heat-treatment Journal. -1968.-Vol.11.-№87.-P. 1.

274. Head, M.R. The Preston tube as a means skin friction Text. / M.R. Head, J. Re-chenberg // J. Fluid Mech. 1962. - Pt.l, N 14. - P. 1-17.

275. Heat and Transfer in Recirculating Flows Text. / A.D. Gosman, W.M. Pun, A.K. Runchai, D.B. Spalding, M. Wolfshtein Londan: Academic Press, 1969.

276. Hodgetts, D.V. High speed heating Text. / D.V. Hodgetts // I. G. E. Journal. -1973.-Sept-P. 281—284.

277. Investigation of boundary layers on the surface a cylindrical insert in a cyclone flow Text. / E.N. Saburov, S.V. Karpov, Yu.L. Leukhin, S.I. Ostashov // Fluid Mech., Sov. Res. — 1978. V.7, N 3. - p. 149-157.

278. Isothermal model studies of rapid heating furnaces / R.M. Davies, D.M. Lucas, B.E. Moppet, R.A. Galsworthy Text.//J. Fuel.-1971.-Vol. 44, №367.-P. 453-461.

279. Jackson, T.W. Combining Forced and Free convective Equations to Represent Combined Heat-Transfer coefficients for a Horizontal Cylinder Text. / T.W. Jackson, H.W. Yen // J. Heat Transfer. 1971, May. - P. 247-248.

280. Klucovsky, P. A cyclone as a heat exchanger Text. / P. Klucovsky, J. Haspra, J. Dykyj // Int. Chem. Eng. 1962. - Vol. 2. - P. 279-282.

281. Loosley, O.J. Heat transfer from a centrally located source in vortex flow Text. / O.J. Loosley // AFIT. WPAFB. 1961, August.

282. Kritscher, A.F. High temperature-high speed heating Text. / A.F. Kritscher // Jron and steel Eng.- 1952. March. - P. 55-60.

283. Lucas, D.M. Transient thermal response of a rapidheating furnace Text. / D.M. Lucas, A.J. Barber// J. Jron and Steel Institute 1971-Oct-Vol. 209.-P. 790-796.

284. Lucas, D.M. Prediction of the performance of rapid furnaces. Gas Council Research Communication Text. / D.M. Lucas, J. Masters, H.E. Toth // J. I.G. E. — 1969.- № 9.-P. 397-418.

285. Malcolm, H. Boundar shear stress measurement by Preston Tube Text. / H. Malcolm // J. the Americ. Society of Civil Engineer. 1976.-Vol. 102, N HY7. -P. 1053-1057.

286. Masters, J. Development in gas-fired rapid heatihg Text. / J. Masters, J. Edmondson // Silicat. Ind. 1975. -№ 1. - P. 5-16.

287. Robertshow // Progress Engineering. 1972. - Vol.15, № 165. - P. 26-28.

288. Prabhu, A. Structure and mean flow similarity in curved turbulent boundary layers Text. / A. Prabhu, R. Narasha, B.N.S. Rao // Structure of complex turbulent shear flow iutam symposium Marseille. -1982. — P. 100-120.

289. Sarkar, A.D. Heat transfer in oil fird crucible furnaces Text. / A.D. Sarkar // Brit. Foundryman. 1970. - Vol. 63, № 2. - P. 40-43.

290. Solbach, W. Leistungsstand and Entwicklungsaussickten der Flichkrat— Entstanbung Text. / W. Solbach // Wasser, Luft and Betr. 1959. - Bd. 3, № 1.

291. Szekely, J. Heat transfer in cyclone Text. / J. Szekely, R. Carr //Chem. Eng. Sci.-1966.-Vol.21.

292. Sridhar, K. Experimental in vestigation of curvature effect on turbulent wall jets Text. / K. Sridhar, P.K.C. Tu // The aeronautical Journal of the royal aeronautical society. 1969. - Vol. 73. - P. 977-981.

293. Taylor, G.I. Distribution of Velocity and Temperature Between Concentice Ro-tationg Cylinder Text. / G.I. Taylor // Proceeding of the Royal Society. London, 1935.-P. 494-512.

294. Taylor, G.I. Fluid friction between rotating cylinders Text. / G.I. Taylor // Proceedings of the Royal Society. London, 1936. - P. 546-564.

295. Tomeczek, J. The mechanism of heat transfer in a reheating furnace with highly circulating gases Text. / J. Tomeczek, W. Komornicki // Archwm Hutn. —1980.— N25.-P. 53-61.

296. Tomeczek, J. A convective heat transfer coefficient in a highly circulation reheating furnace Text. / J. Tomeczek, W. Komornicki // Jnt. J. Heat and Mass* Transfer. 1984. - 27, N 8. - P. 1149-1155.

297. Wattendorf, E.L. A study of the effect of curvature on fully developed turbulent flow Text. / E.L. Wattendorf// Roy. Soc. London. 1935. - Ser. A, Vol. 148. -P. 565-598.

298. Wormley, D.N. An analytical model for the incompressible flow in short vortex chambers Text. / D.N. Wormley // Trans. ASME. 1969. - Ser. D. J. Basic Engng. - Vol. 91, N 2. - P. 264-276.