автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Повышение взрывобезопасности газовых топок путем выбора места установки взрывного клапана

□□3456628

На правах рукописи

Барг Михаил Аркадьевич

ПОВЫШЕНИЕ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ГАЗОВЫХ ТОПОК ПУТЕМ ВЫБОРА МЕСТА УСТАНОВКИ ВЗРЫВНОГО КЛАПАНА

Специальность 05.26.03 Пожарная и промышленная безопасность (Технические науки. Отрасль - энергетика)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

/

0 5 ДЕК 2008

МОСКВА-2008

003456628

"Орловский государственный технический

Работа выполнена в ГОУ ВПО университет" (г. Орел).

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, старший

научный сотрудник

Поландов Юрий Христофорович

доктор технических наук, профессор Корольченко Александр Яковлевич

доктор технических наук, профессор Цариченко Сергей Георгиевич

Московский Энергетический Институт (Технический Университет)

Защита состоится «23» _декабря_ 2008 г. в 14°° часов на

заседании диссертационного совета Д 205.002.02 в Академии ГПС МЧС России по адресу: 129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, дом 4, зал Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии ГПС МЧС России.

Автореферат разослан «Г? » _ 2008 г., исх. №

Отзывы на автореферат с заверенной подписью и печатью просим направлять в Академию ГТ1С МЧС России по указанному адресу.

Телефон для справок: (495) 683-19-05.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор <Fv(ZT" C.B. Пузач

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Взрывы в топках теплогенерирующего оборудования, в которых используется газовое топливо, продолжают составлять проблему в целом по всей газовой отрасли. А наметившаяся в последнее время тенденция децентрализации сетей теплоснабжения в системе ЖКХ, неизбежно связанная с ростом парка газовых котлов малой и средней мощности, способствует увеличению общего потенциала рисков, связанных с использованием газового топлива. Понятно, что в данной ситуации повышение безопасности каждой единицы теплотехнического газового оборудования способствует решению проблемы.

В последние годы для достижения этой цели идут путём широкого применения автоматических систем, хотя, как показали исследования, традиционные пути, такие как обеспечение высоких темпов сброса давления через совершенствование взрывных клапанов, влияющее на развития взрыва в топке, если такой случится, продолжают оставаться эффективными. Понятно, что такие решения должны удовлетворять нормативным требованиям. Попытки совершенствования топок и элементов, обеспечивающих её безопасность, и тем более вносимые изменения должны быть серьёзно аргументированы.

Что касается этого направления, то, к сожалению, имеющиеся в распоряжении разработчиков конструкций топок методики расчетов и нормативные документы явно устарели. Естественно, что предложения по изменению конструкции должны быть результатом как теоретических, так и экспериментальных исследований. Наиболее достоверными и убедительными являются экспериментальные результаты, полученные на натурных объектах или на моделях, близких к ним по своим характеристикам. Конечно, осуществление части таких экспериментов связано с риском для персонала, однако в современной России технология их проведения отработана. Наличествует и соответствующие экспериментам измерительные системы. Что касается теоретических исследований, то ставшие в последнее время очень эффективными численные методы позволяют моделировать процессы с высокой степенью адекватности при минимальных упрощениях. При этом отечественные методы численного моделирования, одним из которых является метод крупных

частиц, выходят на первый план. Конечно, проведение численного моделирования требует значительные вычислительные ресурсы, но это требование с каждым годом всё полнее удовлетворяется благодаря стремительным темпам развития компьютерной техники.

Вопрос о возможном влиянии на давление взрыва топливно-воздушной смеси в незамкнутом объёме (топке) места положения взрывного клапана на ограждении топки поднимался, как минимум, 20 лет тому назад, однако удовлетворительного решения он тогда не получил из-за несоответствия технологий того времени условиям решения задачи. В современных условиях это стало возможным.

Работа проведена в рамках выполнения НИР №06-08-96306-р по теме «Исследование процесса развития взрыва топливно-воздушной смеси в незамкнутых объемах», финансируемой Российским фондом фундаментальных исследований.

Цель исследования - повышение взрывобезопасности газовых топок энергетического оборудования за счёт выбора места установки взрывных клапанов на ограждении топок и разработка программного средства, обеспечивающего моделирование взрыва в реальных топках.

Для достижения поставленной цели были определены и решены следующие задачи:

1. разработка системы дистанционного управления и сбора экспериментальных данных и программного продукта для автоматической обработки результатов экспериментов;

2. проведение эксперимента по исследованию влияния места установки взрывного клапана на давление взрыва газовой смеси;

3. разработка математической модели развития взрыва газовой смеси на основе метода крупных частиц;

4. разработка программного продукта для численного моделирования взрывов газовой смеси в топках произвольной конструкции;

5. обоснование рекомендаций по выбору места установки взрывных клапанов.

Объектом исследования в диссертационной работе являются топки энергетического оборудования, работающие на газообразном топливе.

Предметом исследования являются процессы горения и взрыва газовых смесей в топках энергетического оборудования.

Методы исследования. В ходе исследования использовались следующие методы:

• метод исследования опасных процессов в условиях, близких к реальным;

• метод крупных частиц для задач газовой динамики при проведении теоретических исследований.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

• Разработана математическая модель процесса горения газовой смеси, позволяющая исследовать развитие взрывов в топках с произвольной геометрией;

• В результате физических и вычислительных экспериментальных исследований взрывов газовой смеси в объёмах, по своим размерам близким к реальным топкам, получены новые данные о характере влияния взаимного расположения источника воспламенения и взрывного клапана на давление взрыва.

Достоверность полученных результатов.

Достоверность экспериментальных данных обеспечена методом и методикой проведения опытов, качеством системы измерения и обработки данных, а также объемом испытаний.

Адекватность математической модели обеспечивается применением известных численных методов и подтверждается качественным и количественным согласованием полученных результатов с экспериментальными данными.

Основные положения диссертации базируются на использовании общепринятых гипотез и допущений динамики сплошных сред, физики горения и теории численных методов.

Положения, выносимые на защиту:

• результаты эксперимента;

• математическая модель процесса горения газовой смеси в незамкнутом объеме с произвольной геометрией;

• рекомендации по выбору места установки взрывных клапанов.

Практическую ценность имеют:

• экспериментальная установка, метод и методика проведения экспериментов со взрывами газовой смеси в объемах, близких по размерам к натурным топкам;

• результаты экспериментальных исследований по развитию взрыва газовой смеси в замкнутом объеме и полученные значения параметров, определяющих это развитие;

• результаты экспериментальных исследований по влиянию места установки взрывного клапана на давление взрыва газовой смеси;

• рекомендации по выбору места установки взрывных клапанов на ограждении топки, работающей на газовом топливе;

• математическая модель и программный продукт для проведения вычислительных экспериментов по исследованию процессов горения и взрыва газовой смеси в незамкнутых объемах.

Реализация результатов исследования. По результатам исследований разработана и внедрена на заводе ОАО «Возовсельмаш» (п. Возы, Курской области) конструкция топки парового котла КП-0,12. Результаты исследований внедрены в учебный процесс Орловского Государственного технического университета и Академии Государственной противопожарной службы МЧС России.

По результатам исследования разработана и зарегистрирована программа «Вулкан-М» (свидетельство о регистрации №2007614950).

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы обсуждались и докладывались на Международной научной конференции «Современные методы физико-математических наук» (Орел, ОГУ, 2006), VI Международном конгрессе «Актуальные проблемы прикладных наук» (Москва, НАПН РФ, 2007), Международной научно-практической интернет-конференции

«Инновационные технологии механизации, автоматизации и технического обслуживания в АПК» (Орел, ОрелГАУ, 2008), III Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (Орел, ОрелГТУ, 2008), VI Международном конгрессе вЯЛСМ по вычислительной механике (Греция, Салоники, ун-т им. Аристотеля, 2008).

Работа в полном объеме доложена и одобрена на межкафедральном заседании в Академии Государственной противопожарной службы МЧС России и рекомендована к защите.

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 6 статей в журналах, определенных перечнем ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, сформированным Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации. Получено свидетельство о регистрации программного продукта.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и четырех приложений. Диссертация содержит 117 страниц основного текста, в том числе 3 таблицы, 33 рисунка, 142 наименований литературы и приложения на 14 страницах.

Краткое содержание работы

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы, формулируется цель диссертационной работы, указываются применяемые методы исследований, научная новизна, практическая ценность работы, приводится краткий обзор структуры диссертации и основные научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен краткий обзор работ, посвященных исследованию взрывов газа в незамкнутых объемах, к каковым относится реальная топка. Можно отметить, что, несмотря на значительное количество исследований в области горения и взрыва газовых смесей, проблема обеспечения взрывобезопасности топок оставалась несколько в стороне, а вопрос влияния места размещения взрывного клапана на ограждении топки на давление взрыва топливно-воздушной смеси - неисследованным.

Обзор действующих нормативных документов показал, что решение вопроса о количестве, площади и месте установки взрывных клапанов для топок

котлов полностью ложится на проектные организации, разрабатывающие эти топки. При этом существующие методики нормативного или рекомендательного характеров нацелены исключительно на определение минимальной площади проходных сечений взрывных клапанов и не учитывают в полной мере большое число факторов, формирующих опасное развитие процесса взрыва.

Приведена также классификация современных численных методов, используемых для решения задач динамики сплошных сред. Описаны преимущества и недостатки каждой группы методов. Приведена характеристика метода крупных частиц, как основы для проведения вычислительных экспериментов.

Рассмотрены основные направления моделирования горения. Выяснено, что для решения поставленных задач наиболее подходит моделирование режима горения предварительно перемешанной смеси, заполняющей весь объем топки. Воспламенение такой смеси является опасным, так как процесс горения в этом случае развивается в неуправляемом режиме и приводит к существенному повышению давления в топке, что может привести к ее разрушению.

Рассмотрены вопросы определения нормальной скорости распространения пламени как основной физической характеристики процесса горения предварительно перемешанной среды. Несмотря на то, что определению значения этого параметра как функции от состояния среды посвящено большое количество работ, консолидированное мнение по данному вопросу все еще отсутствует и на деле его приходится решать каждый раз заново. В связи с этим в диссертационной работе решено определять значение нормальной скорости горения по результатам установочного физического эксперимента.

Приведен обзор работы по моделирования теплообмена в топочных установках. Это связано с тем, что теплообмен на границах топки играет важную роль и при взрывах газовой смеси.

Во второй главе описывается математическая модель процесса взрыва газовой смеси на основе метода крупных частиц.

Рассмотрена основная концепция метода крупных частиц - расщепление исходной системы уравнений по физическим процессам. Преимуществом такого подхода является, во-первых, упрощение вычислений, так как решение исходной системы уравнений заменяется композицией решений нескольких

систем более простых уравнений, описывающих отдельные физические процессы. Во-вторых, структура алгоритма метода позволяет легко включать дополнительные физические процессы, такие как горение и теплообмен, без принципиальных изменений расчетных схем.

Приводятся базовые разностные схемы метода крупных частиц для системы уравнений Эйлера. Рассматривается алгоритм метода.

В работе предложен авторский способ моделирования горения предварительно перемешанной смеси, при этом относительно моделируемых сред приняты следующие допущения:

• исходная топливная смесь является однородной;

• различие термодинамических характеристик исходной смеси и продуктов горения является незначительным;

• реакция горения протекает на границе несгоревшей смеси и продуктов горения - в области фронта горения.

С учетом указанных допущений, задача сведена к моделированию динамики среды с едиными свойствами. Для этого введен дополнительный параметр состояния ячейки расчетной сетки - массовая доля продуктов горения Г. Этот параметр играет двоякую роль: с одной стороны, он обеспечивает отслеживание положения фронта горения (как непрерывный лагранжевый маркер), с другой - позволяет разложить на конечные разности процесс горения (как переменная развития).

Моделирование процесса горения производится в три шага. На первом шаге рассматривается горение газа в ячейках. Для всех «горящих» ячеек определяется доля газа М, сгоревшего за время Д1, и рассчитывается выделение энергии ДЕ:

(1)

т

ДЕ = ДтвН; ДО

Е» = Е + — = Е + квН;

(2)

(3)

ш

где кв - коэффициент скорости горения смеси,

Е - удельная полная энергия смеси в ячейке, Дж/кг, ДЕ - абсолютное выделение энергии, Дж, Н - теплотворная способность смеси, Дж/кг,

Е. - полная удельная энергия после этапа «горения», Дж/кг. Коэффициент скорости горения смеси кв предлагается определять для каждой ячейки на каждом шаге согласно выражениям (4)-(5):

(4)

ив=ивмс^|, (5)

где Д1 - пространственный шаг сетки, м,

ив и ивкс - нормальная скорость распространения пламени в

неподвижной смеси при текущих и нормальных условиях соответственно, м/с.

Т и Тыс - текущая температура смеси и температура смеси при нормальных условиях, соответственно, К, Р - показатель степенной зависимости.

Отдельно рассматривается вопрос переноса значений параметра Г через границы ячеек. На основе трактовки физического смысла параметра Г в диссертационной работе выводится выражение для определения значения Г , ,

переносимого с потоком массы через границу между ячейками (УД) и С+иЮ:

1, > 1 - е) V > 1 - е);

0, (6)

к + ^

2

Использование выражения (6) обеспечивает адекватность применения единой формулы переноса, используемой для остальных параметров состояния. Выражение (6) позволяет также определить условия распространения горения на соседние ячейки (второй шаг моделирования горения).

Рассматривается реализация краевых условий. Особенностью метода крупных частиц является введение дополнительных «фиктивных» слоев ячеек расчетной сетки в областях задания граничных условий, что позволяет

использовать единый алгоритм вычислений по всей расчетной области Кроме известного условия «непротекания» на твердых границах в диссертации сформулировано условие для обозначения границ расчётной части потоков и окружающей среды (взрывные клапаны, дымовые трубы и т.д.). Для таких фиктивных ячеек предложен способ экстраполяции параметров состояния.

Учёт конвективного и лучистого теплообмена осуществлён на основе обобщения уравнения Ньютона в ввде:

Q = ocF(T-Tf)9 (7)

где Q - количество передаваемой теплоты, Вт;

а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2*К);

0 - безразмерный показатель степени;

F - площадь теплообмена, м2;

Т и Тр - температуры среды и поверхности стенки соответственно, К.

Далее приводится анализ полученной модели, описываются ее входные и выходные параметры. Указывается, что для определения значений параметров UBNC, ß, а и 9 необходимо проведение физических экспериментов.

Оценивается степень влияния точности входных параметров на результаты моделирования.

Описывается программная реализация предложенной модели. Приводится общая схема алгоритма моделирования. Модель и алгоритм реализованы в виде программного средства для моделирования процессов горения и взрыва газовых смесей «Вулкан-М». Программа создана в среде разработки Borland Turbo Delphi 2006 Explorer (for Microsoft Windows). Получено свидетельство о регистрации программного продукта №2007614950.

В третьей главе описываются физические эксперименты, произведенные для оценки адекватности разработанной модели, а так же для определения значений некоторых параметров модели. С этой целью была разработана экспериментальная установка «Сержант-1», представляющая собой модель однопроходной цилиндрической топки (длина рабочей полости - 1500 мм, диаметр - 200 мм, объем - 4,8* 10"2 м3) с тремя расположенными вдоль главной оси фланцами для моделирования различных положений взрывного клапана (рисунки 1-2).

7 8 9 10 11 12

Рисунок 1 - Схема конструкции установки «Сержант-1» 1 - устройство зажигания; 2 - фланец 1, 3 - фланец 2, 5 - фланец 3; 4 - рабочая полость; 6, 7, 8, 11, 12 - запорный кран; 9 - вентиляционный блок; 10 - циркуляционный контур; Рь Рг - преобразователи давления

Рисунок 2 - Общий вид установки «Сержант-1»

Для проведения экспериментальных исследований была создана информационно-измерительная система, состоящая из двух преобразователей давления платы АЦП и персонального компьютера с программным комплексом сбора и обработки данных. Относительные погрешности измерения давления не превышали 2%. В то же время, использованные технические средства дозирования подачи топлива обеспечили относительную погрешность измерения объема топлива в пределах 10%. Разработанная информационно-измерительная система обеспечивает безопасность персонала при проведения экспериментов за счет дистанционного выполнения операций, связанных с опасностями.

Разработана методика проведения экспериментов на установке «Сержант-1». Для обеспечения безопасности персонала образование топливной смеси производилось непосредственно в полости установки - в заполненную воздухом установку при помощи дозатора впускался требуемый объем горючего, после чего в течение двух минут производилось перемешивание смеси при помощи

вентиляционного контура. Затем контур отсекался от рабочей полости установки, и производилось воспламенение смеси при помощи искрового устройства зажигания. Во время взрыва регистрировались показания преобразователей давления.

Для оценки работоспособности системы, точности измерений и степени воспроизводимости результатов, а так же с целью сбора данных для определения значений параметров модели был проведен установочный эксперимент. Установочный эксперимент состоял из 10 испытаний, в которых взрыв производился в замкнутом объеме (все фланцы установки закрыты). По результатам установочного эксперимента было определено, что среднее относительное отклонение давления во всей серии не превышает 15%. Это говорит о приемлемой воспроизводимости результатов экспериментов, с учетом 10%-ой погрешности измерения объема топлива.

Исследование результатов установочного эксперимента позволило сделать вывод о том, что используемые средства измерения и методика проведения эксперимента пригодны для проведения основного экспериментального исследования.

Задачами основного исследования являлись сбор данных для оценки адекватности математической модели и для решения задачи о влиянии места установки клапана на давление взрыва. В рамках основного исследования было проведено 12 серий по 10 опытов каждая. Изменяемыми параметрами являлись место расположения (один из трех фланцев установки) и диаметр проходного отверстия взрывного клапана. Исследовалось 4 различных диаметра проходного отверстия - 20, 30, 40 и 70 мм (рисунок 3).

Рисунок 3 - Выброс пламени при проведении физического эксперимента а) фланец 1, ё = 70 мм, б) фланец 2, с! = 20 мм

На рисунке 4 представлены характерные кривые изменения давления в рабочей полости установки при диаметрах взрывного клапана 20 и 30 мм. По рисункам хорошо видно, что кривые давления имеют неравномерный характер, что свидетельствует о сложности протекающих в рабочей полости установки процессов. Такие процессы могут быть исследованы только при помощи численного моделирования.

а) б)

Рисунок 4 - Динамика давления в рабочей полости установки при изменении места установки клапана. 1 - фланец 1,2- фланец 2; 3 - фланец 3. а) (1 = 20 мм, б) с1 = 30 мм

На рисунке 5 представлены максимальные значения избыточного давления внутри установки во время взрыва (по оси абсцисс отложено относительное удаление 1 взрывного клапана от устройства воспламенения). По рисунку хорошо заметно увеличение давления по мере удаления клапана от источника воспламенения. При этом влияние места установки клапана увеличивается с ростом диаметра проходного отверстия.

Так при перемещении клапана диаметром 70 мм с фланца 3 на фланец 1 максимальное давление взрыва уменьшается более чем на порядок. Это означает, что при установке взрывного клапана в непосредственной близости от устройства воспламенения его эффективность значительно возрастает.

В четвертой главе производится сравнение результатов численного моделирования с результатами физических экспериментов, оценивается адекватность и применимость модели.

Рисунок 5 - Максимальные значения давления в зависимости от места установки клапана при различных диаметрах <1 проходного отверстия (эксперимент и регрессия), а) с!=20 мм; б) (1=30 мм; в) с1=40 мм; г) с1=70 мм

Рисунок 6 - Сечения расчетной области (белые ячейки - расчетные, синие - стенки, голубые - нерасчетные ячейки)

Рисунок 7 - границы расчетной области

В вычислительном эксперименте расчетная область покрывалась сеткой с шагом Д1 = 0,01м по пространству и Д1 = 5*10~7с по времени. При таких значениях сеточных параметров значения числа Куранта с = с-Д1/Д1 (где с скорость переноса, м/с) не превышают 0,05, что обеспечивает устойчивость расчетов. Расчетная область состоит из 75000 ячеек, из них 45504 - расчетные (рисунки 6-7).

-А.

0.2 0.4 0.6 0.8 II. с

0.2 0.4 0.6 0,8 и с

а) б)

Рисунок 8 - Динамика давления в установке. 1 - физический эксперимент; 2 - численный эксперимент, а) фланец 2, с! = 40 мм, б) фланец 3, <1 = 40 мм

Предложен способ определения значения входных параметров иВ1ГС, р, а

и 6 модели по результатам установочного эксперимента. Фактически, для этого необходимо решить задачу, обратную той, для которой построена модель. В виду того, что непосредственное решение обратной задачи не представляется возможным, было принято решение о подборе значений рассматриваемых четырех параметров методом покоординатного спуска. По результатам подбора были определены следующие значения параметров: ивь,с =0,4 м/с, (3 = 1,2,

а = 0,25, 9 = 2,0 .

На рисунке 8 приведено сравнение результатов физического и вычислительного экспериментов в соответствующих постановках. Результаты численного эксперимента качественно и количественно соответствуют физическим экспериментам. Кроме того, в пользу адекватности модели свидетельствует факт обнаружения в вычислительном эксперименте высокочастотных акустических колебаний, соответствующих

зарегистрированным в физических испытаниях. Так на рисунке 9 показаны вырезки участков кривых, приведенных на рисунке 8.а.

а) б)

Рисунок 9 - Наблюдаемые в экспериментах акустические колебания давления (а - физический эксперимент, б - вычислительный).

МПаи

0,08 0.07 0,06 0.05 0,04

0.03 0,02 0,01 о

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,1 t, с

Т Л F Ь

I III

V •

1

Д-250мс

4

11П

Е-«Оме

t

к

Z7I l \ 8 i

V

71

Zi

Г - 150мс 3 - 525М1

Рисунок 10 - Расчётная динамика давления и положения фронта пламени в различные моменты времени после воспламенения смеси (фланец 2, с) = 40 мм)

Применимость модели для детального исследования характера протекания процессов горения и взрыва в областях произвольной геометрии (в трехмерной постановке) можно продемонстрировать на примере определения взаимосвязи площади и положения фронта пламени с динамикой давления взрыва для одной из экспериментальных конфигураций (рисунок 10).

Результаты хорошо согласуются с экспериментальными результатами, полученными другими исследователями, проводившим исследованиям по близким вопросам.

В заключение приведены основные теоретические и практические результаты, полученные в диссертации:

1. В работе обоснован способ повышения безопасности газового теплотехнического оборудования, основанный на приближении места установки взрывного клапана на ограждении топки к источнику воспламенения. Принятая в работе методика проведения эксперимента оказалась плодотворной и обеспечила новизну результатов и достоверность полученной информации об исследуемых физических процессах. Результаты эксперимента подтвердили высокую степень адекватности разработанной математической модели.

Разработанные рекомендации по изменению конструкций топок аргументированы, а созданный программный продукт по расчету процессов, происходящих в топках при взрыве газовой смеси, готов к использованию.

2. Имеющиеся нормативные документы, предназначенные для расчета условий безопасного развития взрыва в топках, не учитывают большое количество факторов, влияющих на этот процесс. Одним из этих факторов, как показали исследования, является взаимное расположение взрывного клапана и источника воспламенения газовой смеси. Оказалось, что при размерах взрывного клапана, рекомендованных нормативными документами, давление взрыва возрастает по мере увеличения расстояния между источником воспламенения и взрывным клапаном.

3. Известные методики расчета давления взрыва газовых смесей в топках значительно завышают максимальные значения, развиваемые в этих процессах. Разработанный программный продукт, основанный на результатах эксперимента, позволяет рассчитать реальные значения давления взрыва в топках произвольной конфигурации.

На основании проведенных исследований выработаны следующие рекомендации.

С целью повышения взрывобезопасности топок, работающих на газообразном топливе, рекомендуется:

1. при проектировании топок максимально приближать взрывные клапаны к источнику воспламенения.

2. при расчетах процесса развития взрыва газовых смесей в топках использовать программный продукт «Вулкан-М».

Публикации автора по теме работы

1. Поландов, Ю.Х. Влияние местоположения взрывного клапана на давление взрыва топливно-воздушной смеси в защищаемом объеме [Текст] / Ю.Х. Поландов, МА Барг, С.А. Власенко, А.В. Митрохин // Моделирование. Теория, методы и средства: Материалы VI Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 7 апр. 2006 г.: В 5 ч. - Юж-Рос. гос. тех. ун-т (НПИ). -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2006. - Ч. 1. - С. 65-69.

2. Барг, М.А Особенности моделирования процесса горения методом крупных частиц [Текст] / М.А Барг, Ю.Х. Полавдов // Современные методы физико-математических наук. Труды международной конференции. 9-14 октября 2006 г, г. Орел. - Орел: Издательство ОГУ, Полиграфическая фирма "Картуш", 2006 г. - Т. 2. - С. 17-20.

3. Поландов, Ю.Х Моделирование процесса горения газовоздушной смеси методом крупных частиц [Текст] / Ю.Х. Поландов, МА Барг, С.А. Власенко // Пожаровзрывобезопасность : Научно-технический журнал ООО «Издательство «Пожнаука», 2007. -Т. 16. -№ 3. - С. 6-9.

4. Поландов, Ю.Х. Об эффекте повторного скачка давления при взрыве газовоздушной смеси в незамкнутом объеме [Текст] / Ю.Х. Поландов, МА Барг, С.А. Власенко // Известия вузов. Машиностроение, 2007. - №8. - С. 41-44.

5. Поландов, Ю.Х. Экспериментальная установка для исследования взрывов газовоздушной смеси [Текст] / Ю.Х. Поландов, М.А. Барг, С.А. Власенко // Известия ОрёлГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии». - Орёл: ОрёлГТУ, 2007. - № 4-3/268(535). -С. 33-35.

6. Поландов, Ю.Х Исследования процесса развития взрыва топливовоздупшой смеси в незамкнутых объемах [Текст] / Ю.Х. Поландов, С. А. Власенко, М.А. Барг, A.B. Митрохин // Фундаментальная наука - Центральной России. Научно-практические итоги реализации проектов, поддержанных РФФИ в ходе регионального конкурса "Центр" в Центральном федеральном округе в 2006, 2007 годах: сборник статей / Тамб. гос. техн. ун-т. - Тамбов, 2007. - С. 276-278.

7. Барг, М.А. О результатах численного моделирования взрывов топливно-воздушной смеси в незамкнутых объёмах [Текст] / М.А. Барг, Ю.Х. Поландов, С.А. Власенко // Инновационные технологии механизации, автоматизации и технического обслуживания в АПК: материалы Международной научно-практической интернет-конференции 17-18 марта 2008г. - Орел: изд-во ОрелГАУ, 2008. - С. 12-15. / [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.orelsau.ru/index.php?conferences=29_2008-03-17&chair=29&section= 12&text= 163

8. Барг, М.А. О моделировании распространения пламени в замкнутом цилиндрическом канале [Текст] / М.А. Барг, Ю.Х Поландов // Известия ОрелГТУ. Серия "Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии: информационные системы и технологии". - Орел, ОрелГТУ, 2008. -№1-2/269(544).-С. 30-32.

9. Polandov, Y.H. Modeling a combustion propagation in air-gas mixtures using the large-particle method [Электронный ресурс]/ Yuriy H. Polandov, Mikhail A. Barg, Svetlana A. Vlasenko // В материалах 6th GRACM International Congress on Computational Mechanics - Greece, Aristotle University of Thessaloniki, 19-21 June 2008. - 9c. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM). - Тезисы [Текст] // 6th GRACM International Congress Book Of Abstracts - Sofia publications, 2008. - C. 79.

10. Поландов, Ю.Х. Экспериментальное исследование влияние места установки взрывного клапана на давление взрыва в газовых топках [Текст] / Ю.Х. Поландов, М.А. Барг, С.А. Власенко // Пожаровзрывобезопасность : Научно-технический журнал ООО «Издательство «Пожнаука», 2008. - Т. 17. -№ 3. - С. 68-70.

11. Барг, М.А. К обоснованию выбора места установки взрывного клапана в газовых топках [Текст] / М.А. Барг // Известия ОрёлГТУ. Серия «Строительство. Транспорт». - Орёл: ОрёлГТУ, 2008. - № 3/19(594). - С. 57-60.

12. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2007614950 Моделирование процессов горения и взрыва газовых смесей «Вулкан-М» [Текст] / Барг М.А., Поландов Ю.Х., Марков С.С.; заявитель и правообладатель ГОУ ВПО ОрёлГТУ. - Заявка № 2007613936; заявл. 08.10.2007; зарегистрировано 03.12.2007. - 1с.

Подписано в печать 05.11.2008. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Объем 1,0 усл. п. л. Тираж 100 экз. Отпечатано с готового оригинал-макета на полиграфической базе Орловского государственного технического университета Адрес: 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29

Введение.

Глава 1 Аналитический обзор.

1.1 Исследования взрывов в топках и других незамкнутых объемах.

1.2 Работы по моделированию масштабных взрывов газа.

1.3 Численное моделирование в газовой динамике.

1.4 Исследование и моделирование процессов горения.

1.4.1 Режим горения без предварительного перемешивания.

1.4.2 Режим горения предварительно перемешанной смеси.

1.4.3 Моделирование горения на основе химической кинетики реакции.

1.4.4 Определение нормальной скорости распространения пламени.

1.5 Моделирование теплообмена.

Выводы по главе 1.

Глава 2 Математическая модель внутритопочных процессов.

2.1 Математическое описание газодинамических течений методом крупных частиц.

2.2 Моделирование процесса горения газовой смеси в методе крупных частиц

2.3 Реализация краевых условий.

2.4 Учет теплообмена на границах при моделировании воспламенении газовоздушной смеси.

2.5 Анализ математической модели.

2.6 Алгоритм и программная реализация модели.

2.7 Направления дальнейшего усовершенствования модели.

Выводы по главе 2.

Глава 3 Объект, метод и средства экспериментального исследования.

3.1 Объект и метод исследования.

3.2 Средства измерения.

3.3 Методика проведения эксперимента на установке «Сержант-1».

3.4 Установочный эксперимент.

3.5 Основной физический эксперимент.

Выводы по главе 3.

Глава 4 Адекватность и применимость модели.

4.1 Постановка численных экспериментов.

4.2 Определение входных параметров модели.

4.3 Исследование адекватности модели.

4.4 Применимость модели.

Выводы по главе 4.

Взрывы в топках теплогенерирующего оборудования, в которых используется газовое топливо, продолжают составлять проблему [76, 6]. А наметившаяся в последнее время тенденция децентрализации сетей теплоснабжения в системе ЖКХ, неизбежно связанная с ростом парка газовых котлов малой и средней мощности, способствует увеличению общего потенциала рисков, связанных с использованием газового топлива. Понятно, что в данной ситуации повышение безопасности каждой единицы теплотехнического газового оборудования способствует решению проблемы.

В последние годы для достижения этой цели идут путём широкого применения автоматических систем, хотя, как показали исследования, традиционные пути, такие как обеспечение высоких темпов сброса давления через совершенствование взрывных клапанов, влияющее на развития взрыва в топке, если такой случится, продолжают оставаться эффективными. Понятно, что такие решения должны удовлетворять, как минимум, требованиям взрывобезопасности. Попытки совершенствования топок и элементов, обеспечивающих её безопасность, и тем более вносимые изменения должны быть серьёзно аргументированы

Что касается этого направления, то, к сожалению, имеющиеся в распоряжении разработчиков конструкций топок методики расчетов и нормативные документы явно устарели. Естественно, что предложения по изменению конструкции должны быть результатом как теоретических, так и экспериментальных исследований. Наиболее достоверными и убедительными являются экспериментальные результаты, полученные на натурных объектах или на моделях, близких к ним по своим характеристикам. Конечно, осуществление части таких экспериментов связано с риском для персонала, однако в современной России технология их проведения отработана [71, 66].

Наличествует и соответствующие экспериментам измерительные системы. Что касается теоретических исследований, то ставшие в последнее время очень эффективными численные методы позволяют моделировать процессы с высокой степенью адекватности при минимальных упрощениях. При этом отечественные методы численного моделирования, одним из которых является метод крупных частиц [13], выходят на первый план. Конечно, проведение численного моделирования требует значительные вычислительные ресурсы, но это требование с каждым годом всё полнее удовлетворяется благодаря стремительным темпам развития компьютерной техники.

Вопрос о возможном влиянии на давление взрыва топливно-воздушной смеси в незамкнутом объёме (топке) места положения взрывного клапана на ограждении топки поднимался, как минимум, 20 лет тому назад [70, 64], однако удовлетворительного решения он тогда не получил из-за несоответствия технологий того времени условиям решения задачи. В современных условиях это стало возможным.

Работа проведена в рамках выполнения НИР №06-08-96306-р по теме «Исследование процесса развития взрыва топливно-воздушной смеси в незамкнутых объемах», финансируемой Российским фондом фундаментальных исследований.

Цель исследования — повышение взрывобезопасности газовых топок энергетического оборудования за счёт выбора места установки взрывных клапанов на ограждении топок и разработка программного средства, обеспечивающего моделирование взрыва в реальных топках.

Для достижения поставленной цели были определены и решены следующие задачи:

1) разработка системы дистанционного управления и сбора экспериментальных данных и программного продукта для автоматической обработки результатов экспериментов;

2) проведение эксперимента по исследованию влияния места установки взрывного клапана на давление взрыва газовой смеси;

3) разработка математической модели развития взрыва газовой смеси на основе метода крупных частиц;

4) разработка программного продукта для численного моделирования взрывов газовой смеси в топках произвольной конструкции;

5) обоснование рекомендация по выбору места установки взрывных клапанов.

Объектом исследования в диссертационной работе являются топки энергетического оборудования, работающие на газообразном топливе.

Предметом исследования являются процессы горения и взрыва газовых смесей в топках энергетического оборудования.

Методы исследования. В ходе диссертационного исследования использовались:

• метод исследования опасных физических процессов в условиях, близких к реальным;

• метод крупных частиц для задач газовой динамики при проведении теоретических исследований.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

• Разработана математическая модель процесса горения газовой смеси, позволяющая исследовать развитие взрывов в топках с произвольной геометрией;

• В результате физических и вычислительных экспериментальных исследований взрывов газовой смеси в объёмах, по своим размерам близким к реальным топкам, получены новые данные о характере влияния взаимного расположения источника воспламенения и взрывного клапана на давление взрыва.

Достоверность полученных результатов.

Достоверность экспериментальных данных обеспечена методом и методикой проведения опытов, качеством системы измерения и обработки данных, а также объемом испытаний.

Адекватность математической модели обеспечивается применением известных численных методов и подтверждается качественным и количественным согласованием полученных результатов с экспериментальными данными.

Основные положения диссертации базируются на использовании общепринятых гипотез и допущений динамики сплошных сред, физики горения и теории численных методов.

Положения, выносимые на защиту:

• результаты эксперимента;

• математическая модель развития взрыва газовой смеси в топке с произвольной геометрией;

• рекомендации по выбору места установки взрывных клапанов.

Практическую ценность имеют:

• экспериментальная установка, метод и методика проведения экспериментов со взрывами газовой смеси в объемах, близких по размерам к натурным топкам;

• результаты экспериментальных исследований по развитию взрыва газовой смеси в замкнутом объеме и полученные значения параметров, определяющих это развитие;

• результаты экспериментальных исследований по влиянию места установки взрывного клапана на давление взрыва газовой смеси;

• рекомендации по выбору места установки взрывных клапанов на ограждении топки, работающей на газовом топливе;

• математическая модель и программный продукт для проведения вычислительных экспериментов по исследованию процессов горения и взрыва газовой смеси в незамкнутых объемах.

Реализация результатов исследования. По результатам исследований разработана и внедрена на заводе ОАО «Возовсельмаш» (п. Возы, Курской области) конструкция топки парового котла КП-0,12. Результаты исследований внедрены в учебный процесс Орловского Государственного технического университета и Академии Государственной противопожарной службы МЧС России.

По результатам исследования разработана и зарегистрирована программа «Вулкан-М» (свидетельство о регистрации №2007614950).

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы обсуждались и докладывались на Международной научной конференции «Современные методы физико-математических наук» (Орел, ОГУ, 2006), VI Международном конгрессе «Актуальные проблемы прикладных наук» (Москва, НАПН РФ, 2007), Международной научно-практической интернет-конференции «Инновационные технологии механизации, автоматизации и технического обслуживания в АПК» (Орел, ОрелГАУ, 2008), III Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (Орел, ОрелГТУ, 2008) ), VI Международном конгрессе GRACM по вычислительной механике (Греция, Салоники, ун-т им. Аристотеля, 2008).

Работа в полном объеме доложена и одобрена на межкафедральном заседании в Академии Государственной противопожарной службы МЧС России и рекомендована к защите.

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 6 статей в журналах, определенных перечнем ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, сформированным Высшей аттестационной комиссией

Министерства образования и науки Российской Федерации. Получено свидетельство о регистрации программного продукта.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и четырех приложений. Диссертация содержит 117 страниц основного текста, в том числе 3 таблицы, 33 рисунка, 142 наименования литературы и приложения на 14 страницах.

Выводы по главе 4

1) Предложенные в диссертационной работе модификации метода за счет учета горения и теплоотдачи осуществлены с учетом особенностей метода расщепления по физическим процессам и не нарушают свойств разностной схемы. Таким образом, с математической точки зрения модель является корректной.

2) Приведено описание параметров расчетной области для вычислительного эксперимента, соответствующих физическим экспериментам на установке «Сержант-1», описанным в главе 3. Выбраны величины шагов

7 2 расчетной сетки по времени и пространству (5*10" си 10" м соответственно), обеспечивающие достаточно низкие значения числа Куранта.

3) На основе результатов установочного эксперимента методом покоординатного спуска определены значения неизвестных параметров (UBNC, а, (3, 0) вычислительного эксперимента, обеспечивающие приемлемое соответствие вычислительного и физического экспериментов.

4) Исследована адекватность модели путем сравнения результатов вычислительного и физического эксперимента в соответствующих постановках. Отмечено, что за исключением двух экспериментальных конфигураций, результаты численного моделирования хорошо согласуются с данными физического эксперимента. Это свидетельствует о достаточной степени адекватности предложенной модели реальному процессу. В случаях несовпадения, модель видимо описывает наиболее опасные сценарии развития взрыва, не реализованные в физических испытаниях.

5) Кроме того, в пользу адекватности модели свидетельствует факт обнаружения в вычислительном эксперименте высокочастотных акустических колебаний, соответствующих зарегистрированным в физических испытаниях. Такое соответствие говорит о глубине отображения процессов, и особенно ценно в виду того, что никакая априорная информация о таких колебаниях не закладывалась предварительно в модель.

6) Продемонстрирована применимость модели для детального исследования характера протекания процессов горения и взрыва в областях произвольной геометрии в трехмерной постановке. Описан характер горения и взаимосвязь площади и положения фронта пламени с динамикой давления взрыва для одной из экспериментальных конфигураций.

7) Приведены результаты вычислительного эксперимента по исследованию конфигураций фронта горения в замкнутом цилиндрическом канале. Результаты хорошо согласуются с экспериментальными результатами, полученными другими исследователями. Кроме того, получены неизвестные до сих пор данные.

В связи с высокой адекватностью и информативностью, программный продукт «Вулкан-М» рекомендуется для использования при расчетах процесса развития взрыва газовых смесей в топках.

Заключение

Результаты исследований, проведенных в настоящей работе, можно охарактеризовать следующими положениями и выводами.

1. В работе обоснован способ повышения безопасности топок, работающих на газообразном топливе, основанный на оптимизации места установки взрывного клапана на ограждении топки. Принятая в работе методика проведения эксперимента оказалась плодотворной и обеспечила новизну результатов и достоверность полученной информации об исследуемых физических процессах. Результаты эксперимента обеспечили высокую степень адекватности разработанной математической модели.

Рекомендации по изменению конструкций топок аргументированы, а созданный программный продукт по расчету процессов, происходящих в топках при взрыве газовой смеси, готов к использованию.

2. Имеющиеся нормативные документы, предназначенные для расчета условий безопасного развития взрыва в топках, не учитывают большого числа факторов, влияющих на этот процесс. Одним из этих факторов, как показали I исследования, является взаимное расположение взрывного клапана и источника воспламенения газовой смеси. Оказалось, что при размерах взрывного клапана, рекомендованных нормативными документами, давление взрыва снижается по мере уменьшения расстояния между источником воспламенения и взрывным клапаном.

3. Известные методики расчета давления взрыва газовых смесей в топках завышают значения, развиваемые в этих процессах. Разработанный программный продукт, основанный на результатах эксперимента, позволяет рассчитать реальные значения давления взрыва в топках произвольной конфигурации.

На основании проведенных исследований выработаны следующие рекомендации.

С целью повышения взрывобезопасности топок, работающих на газообразном топливе, рекомендуется:

1. При проектировании топок максимально приближать взрывные клапаны к источнику воспламенения.

2. При расчетах процесса развития взрыва газовых смесей в топках использовать программный продукт «Вулкан-М».

99

1. ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования Текст. / Утв. постановлением Госстандарта СССР от 14 июня 1991 г. № 875 -Введ. 1992-07-01. С изменениями от 21 октября 1993 г. - Введ. 1995-01-01. -М. : Изд-во стандартов, 1994. - 124с.

2. Андреева, Н.В. Обеспечение взрывобезопасности при помощи разрывных мембран Текст. / Н.В. Андреева, А.И. Эльнатанов // Химическая промышленность. 2001. - № 3. — С.43-46.

3. Банк данных «Производственный травматизм в АПК РФ» Электронный ресурс. : Каталог / М.: Информагротех. — 1999.

4. Бахман, Н.Н. Горение гетерогенных конденсированных систем Текст. / Н.Н. Бахман, А.Ф. Беляев. — М.: Наука, 1967 226с.

5. Беднаржевский, B.C. Разработка математических моделей и программных средств для проектирования энергетических котлоагрегатов Текст. : Дисс. . д-ра техн. наук : 05.13.18 / Беднаржевский Вячеслав Станиславович. Барнаул, 2004. — 436с.

6. Белоцерковский, О.М. Диссипативные свойства разностных схем: Учебное пособие Текст. / О.М. Белоцерковский, Ю.М. Давыдов. — М.: изд. МФТИ, 1981.-132с.

7. Белоцерковский, О.М. Метод крупных частиц в газовой динамике Текст. / О.М. Белоцерковский, Ю.М. Давыдов. -М.: Наука, 1982. 370с.

8. Белоцерковский, О.М. Метод «крупных частиц» (схемы и приложения) Текст. / О.М. Белоцерковский, Ю.М. Давыдов. М.: МФТИ, 1978.-129с.

9. Блох, А.Г. Теплообмен в топках паровых котлов Текст. / А.Г. Блох. — Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1984. -240с.

10. Блох, А.Г. Теплообмен излучением Текст. : Справочник / А.Г. Блох, Ю.А. Журавлев, Л.Н. Рыжиков. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 432с.

11. Бураго, Н.Г. Обзор контактных алгоритмов Текст. / Н.Г. Бураго, В.Н. Кукуджанов // Известия РАН МТТ, 2005. - №1. - с. 45-87.

12. Васильев, Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач: учеб. пособие для вузов Текст. / Ф.П. Васильев. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988.-552с.

13. Воропаев, В.В. Системный анализ тепловых процессов в факельных топках паровых котлов с целью повышения их эффективности Текст. : Дис. . канд. техн. наук : 05.13.01 / Воропаев Виктор Викторович. — Тверь, 2004. 116с.

14. Гильманов А.Н. Методы адаптивных сеток в задачах газовой динамики Текст. / А.Н. Гильманов. М.:Наука. Физматлит. — 2000. - 248с.

15. Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. пособие для втузов Текст. / В.Е. Гмурман. — 9-е изд., стер. М.: Высш. шк., 2003.-479 е.: ил.

16. Гришин, Ю.А. Новые расчетные схемы метода крупных частиц и их использование для оптимизации газовоздушных трактов двигателей Текст. / Ю.А. Гришин // Математическое моделирование. РАН, Т. 14, N 8. 2002. - С. 51-55.

17. Давыдов, Ю.М. Аэродинамика, гидроупругость и устойчивость полета парашютных систем. Авиатика мягких летательных аппаратов Текст. / Ю.М. Давыдов. 3-е изд., доп. и перераб. - М.: НАПН РФ, НИИ параппотостроения, 2005. — 364 с.

18. Давыдов, Ю.М. Многопараметрические схемы расщепления для решения пространственно-трехмерных нестационарных задач Текст. / Ю.М. Давыдов // Доклады академии наук СССР, 1979. Т.247. - № 6. - С.1346-1350.

19. Давыдов, Ю.М. Нелинейные немонотонные реологические свойства крови Текст. / Ю.М. Давыдов, И.М. Давыдова // Математическое моделирование систем и процессов: Межвуз. сб. науч. тр. — Перм. гос. техн. унт., 2001. -№9. -С.10-19.

20. Давыдов, Ю.М. Современная нелинейная теория разностных схем газовой динамики Текст. / М.: НИИ паранпотостроения, 1991. 140с.

21. Давыдов, Ю.М. Численное моделирование нестационарных переходных процессов в активных и реактивных двигателях Текст. / Ю.М. Давыдов, М.Ю. Егоров; под ред. Ю.М. Давыдова. — М.: Национальная академия прикладных наук России, 1999. — 272с.

22. Демидов, П.Г. Горение и свойства горючих веществ Текст. / П.Г. Демидов, В.А. Шандыба, П.П. Щеглов. 2-е изд. -М.: Химия, 1981. - 272с.

23. Загорученко, В.А. Теплофизические свойства газообразного и жидкого метана Текст. / В.А. Загорученко, Журавлев A.M. — М.: Издательство Комитета станлдартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР.-1969.-236с.

24. Зверев, В.А. Выделение сигналов из помех численными методами Текст. / В.А. Зверев, А.А. Стромков. Нижний Новгород.: ИПФ РАН, 2001. -188с.

25. Зельдович, Я.Б. Математическая теория горения и взрыва Текст. / Я.Б. Зельдович, Г.И. Баренблатт, В.Б. Либрович, Г.М. Махвиладзе. М.: Наука, 1980.-478с.

26. Зубарев, В.Н. Теплофизические свойства технически важных газов Текст. : Справочник. / В.Н. Зубарев, А.Д. Козлов, В.М. Кузнецов и др. — М.: Энергоатомиздат. — 1989. — 232с.

27. Калиткин, Н.Н. Численные методы: учебное пособие Текст. / Н.Н. Калиткин. М.: Наука, 1978. - 512с.

28. Карпов, А.И. Математические модели стационарного распространения пламени, основанные на принципах термодинамики необратимых процессов Текст. : Дис. . д-ра физ.-мат. наук : 05.13.18 / Карпов Александр Иванович. — Хабаровск, 2003. 262с.

29. Карпов, А.Н. Обработка данных на параллельных вычислительных комплексах Текст. : Автореф. Дис. . канд. физ.-мат. наук : 05.13.18 / Карпов Андрей Николаевич. — М., 2006. — 20с.

30. Ким, В.В. Численное моделирование газодинамических процессов при высоких плотностях энергии модифицированным методом индивидуальных частиц Текст. : Дис. . канд. физ.-мат. наук : 01.04.17 / Ким Вадим Валерьевич. Черноголовка, 2005. - 128с.

31. Козлов, А.Д. Методы расчета теплофизических свойств газовых и жидких смесей веществ Электронный ресурс. / А.Д. Козлов [и др.] — Режим доступа: http://www.keeperchange.ru/news27511 .html, http ://teplopunkt.ur.ru/articles/0050kadrsv.html

32. Комаров, А.А. Научные основы нормативной базы по обеспечению взрывоустойчивости объектов Текст. / А.А. Комаров // Пожаровзрывобезопасность : Научно-технический журнал ООО «Издательство «Пожнаука», 2001. Т. 10. - № 4. с. 26-30.

33. Комаров, А.А. Прогнозирование нагрузок от аварийных дефлаграционных взрывов и оценка последствий их воздействия на здания и сооружения Текст. : Автореф. Дис. . докт. техн. наук : 05.26.03 / Комаров Александр Андреевич. — М., 2001. 37с.

34. Комаров, А.А. Разрушения зданий при аварийных взрывах бытового газа Текст. / А.А. Комаров // Пожаровзрывобезопасность : Научно-технический журнал ООО «Издательство «Пожнаука», 2004. Т. 13. - № 5. - С. 15-23.

35. Кондратин, Т.В. Применение пакетов прикладных программ при изучении курсов механики жидкости и газа Текст. : Учебное пособие / Кондратин Т.В., Ткаченко Б.К., Березникова М.В. и др. М.: МФТИ, 2005. -104с.

36. Корячко, В.П. Теоретические основы САПР: Учебник для вузов Текст. / В.П. Корячко, В.М. Курейчик, И.П. Норенков. М.: Энергоатомиздат, 1987.-400с.: ил.

37. Кремер, Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник для вузов Текст. / Н.Ш. Кремер. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. - 543 с.

38. JIA-2USB-14 Внешнее устройство аналогово-цифрового преобразования для IBM PC/AT совместимых компьютеров на шину USB: Руководство пользователя Текст. ВКФУ.411619.044. - ЗАО «Руднев-Шиляев», 2004. - 48с.

39. Лобанов, А.И. Численные методы решения уравнений в частных производных Электронный ресурс. : Учебный курс/ А.И. Лобанов, И.Б. Петров. Интернет Университет информационных технологий. Издательство

40. Открытые Системы». 2007. — Режим доступа: http://vmw.intuit.ru/department/calculate/nnidiffeq/

41. Макаров, Д.В. Моделирование динамики газового взрыва в невентелируемом сосуде методом крупных вихрей Текст. / Д.В. Макаров, В.В. Мольков // Физика горения и взрыва. 2004. - Т.40. - №2. - С. 13-23.

42. Максимов, Е.Г. Экспериментальное исследование радиационных свойств факела в топках барабанных котлов ТЭС при сжигании природного газа Текст. : Дис. . канд. техн. наук : 05.14.14 / Максимов Евгений Германович. — Казань, 2006. — 168с.

43. Михеев, М.А. Основы теплопередачи Текст. / М.А. Михеев, И.М. Михеева. 2-е изд., стереотип. - М.: «Энергия», 1977. — 344с.

44. Мишуев, А.В. Взрывозащита зданий Текст. / А.В. Мишуев, В.В. Казённов, JI.H. Гусак // Пожаровзрывобезопасность : Научно-технический журнал ООО «Издательство «Пожнаука», 2004. Т. 13. - № 6. - С. 24—25.

45. Мольков, В.В. Динамика сгорания газа в негерметичном сосуде Текст. : Дис. . канд. физ.-мат. наук : 01.04.17 / Мольков Владимир Валентинович. М., 1983. - 211с.

46. Новицкий, П.В. Оценка погрешностей результатов измерений Текст. / П.В. Новицкий, И.А. Зоограф. — JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1991.-304с.

47. Пакет численного моделирования газодинамических процессов GasDynamicsTool Электронный ресурс. / GDT Software Group. — Режим доступа: http://www.cfd.ru/English/Products/GDT/gdtfnnmainapp.htm

48. Пат. 2096689 Российская Федерация, МПК6 F23M11/00. Топка теплотехнического устройства Текст. / Поландов Ю.Х.; заявитель и патентообладатель Орловский государственный технический университет. — № 95117159/06; заявл. 10.10.1995; опубл. 20.11.1997. Зс.

49. Пергамент, А.Х. Динамика и устойчивость одномерных задач горения Текст. / А.Х. Пергамент, М.Ю. Заславский, Б.Д. Плющенков — Препринт ИПМ РАН, №21, 2002, Москва. 25 с.

50. Поландов, Ю.Х. Взрывы в топках паровых котлов малого давления, работающих на жидком топливе Текст. / Ю.Х. Поландов, С.А. Власенко, С.В. Иванов, С.С. Марков // Безопасность жизнедеятельности 2005. - №1. — С. 1719.

51. Поландов, Ю.Х. Об эффекте повторного скачка давления при взрыве газовоздушной смеси в незамкнутом объеме Текст. / Ю.Х. Поландов, М.А. Барг, С.А. Власенко // Известия вузов. Машиностроение, 2007. — №8. С. 41-44.

52. Поландов, Ю.Х. Повышение взрывобезопасности паровых котлов малого давления в АПК путем инженерно-технических мероприятий Текст. :

53. Дис. . д-ра. техн. наук: 05.26.01 / Поландов Юрий Христофорович. СПб., 1998.-230с.

54. Поландов, Ю.Х. Технология оценки взрывобезопасности теплотехнического оборудования Текст. / Ю.Х. Поландов, С.А. Власенко // Тяжелое машиностроение. — 2006. № 2 — С. 29-31.

55. Преобразователь давления КРТ-С, КРТ-СТ, КРТ-У, КРТ-УТ: Руководство по эксплуатации. Текст. ТКСИ.421111.010 РЭ. ЗАО «ОРЛЭКС» -20с.

56. Производственный травматизм в Российской Федерации в 2002г. Текст. / М.: Госкомстат России. — 2003. Т.1. — 132с.

57. Ривкин, C.JI. Термодинамические свойства газов: справочник Текст. / C.JI. Ривкин. 4-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 288с.

58. Рогов, Б.В. Обзор моделей вязких внутренних течений Текст. / Б.В. Рогов, И.А. Соколова // Математическое моделирование. 2002. - Т14. — №1. -С.41-72.

59. Сабденов, К.О. К вопросу нахождения постоянной Маркштейна Текст. / К.О. Сабденов // Известия Томского политехнического университета — Томск: ТПУ, 2004. т. 307. -№ 3. - С 21-25.

60. Система уравнений и экстремальные задачи. Градиентные методы Электронный ресурс. — Википедия — режим доступа: http://ш.wikipedia.org/wiki/CиcтeмaypaвнeнийиэкcтpeмaльньIeзaдaчи.Гpaд иентныеметоды.

61. Стаскевич, H.JI. Справочник по газоснабжению и использованию газа Текст. / H.JI. Стаскевич, Г.Н, Северинец, Д.Я. Видгорчик. — Л.: Недра, 1990.-726с.: ил.

62. Сычев, В.В. Термодинамические свойства воздуха Текст. / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А.Д. Козлов и д.р. — ГСССД. Серия монографии. — М.: Издательство стандартов. — 1978. — 276с.

63. Сычев, В.В. Термодинамические свойства этана Текст. : ГСССД / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, В.А. Загорученко и д.р. М.: Издательство стандартов. - 1982. - 304с.

64. Тарасик, В.П. Математическое моделирование технических систем: Учебник для вузов Текст. / В.П. Тарасик. М.: ДизайнПРО, 1997. - 640 е.: ил.

65. Тхань, М.З. Моделирование пожаров в жилых зданиях Текст. / М.З. Тхань, А.Я. Корольченко // Пожаровзрывобезопасность : Научно-технический журнал ООО «Издательство «Пожнаука», 2005. — Т. 14. — № 5. С. 42—50.

66. Уонг, X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: пер. с англ. Текст. / X. Уонг. — М.: Атомиздат, 1979. — 216с.

67. Федоров, А.В. Гидродинамические явления при распространении пламени в канале Текст. : Дис. . канд. физ.-мат. наук : 01.02.05 / Федоров Александр Владимирович. М.,2003. — 118с.

68. Формалев, В.Ф. Численные методы Текст. / В.Ф. Формалев, Д.Л. Ревизников. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 400с.

69. Шашкин, А.В. Расчет переноса энергии излучения в топках энергетических котлов методом характеристик Текст. : Дис. . канд. техн. наук : 05.14.14 / Шашкин Алексей Владимирович. Казань, 2005. - 130с.

70. Шишкин, И.Ф. Лекции по метрологии: Учеб. пособие Текст. / И.Ф. Шишкин. -М.: 1993.-54 с.

71. Якупов, А.А. Метод расчета радиационного теплообмена в топках котлов при сжигании твердого топлива Текст. : Дис. . канд. техн. наук : 01.04.14 /Якупов Алик Адикович. — Казань, 2006. 135с.

72. ANSYS AutoReaGas Электронный ресурс. II Режим доступа: http://www.ansys.com/products/autoreagas.asp

73. Baukal, C.E. Heat transfer in industrial combustion Текст. / Charles E. Baukal, Jr. CRC Press. - 2000. - 568p.

74. Berg S. Combustion Modelling Электронный ресурс. : курс лекций / Steve Berg // 1 ECTS РЕ course, October 2003. — Режим доступа: http://www.face.aau.dk/courses/face9/combmodel/face9-combmodel.htm

75. Bourago, N.G. A Survey on Contact Algorithms Текст. / N.G. Bourago // Proc. Int. Workshop on Grid Generation and Industrial Applications. — Computing Centre ofRAS, Moscow, 2002. pp. 42-59.

76. CFX4 Электронный ресурс. // Режим доступа: http://www.ansys.com/products/cfic-4.asp

77. CHEMKIN — Wikipedia, the free encyclopedia Электронный ресурс. / From Wikipedia, the free encyclopedia. — Режим доступа: http://en.wikipedia.org/wiki/CHEMKIN

78. Clanet, С. On the "Tulip Flame" Phenomenon Текст. / С. Clanet, G. Searby // Combustion and Flame, 1996. V. 105. P. 225-238.

79. Combustion Электронный ресурс. / CFD-Wiki, the free CFD reference. // Режим доступа: http://www.cfd-online.com/Wiki/Combustion

80. Davydov, Yu.M. Large-particle method // In: Encyclopaedia of Mathematics. Vol. 5. — Dordrecht / Boston / London: Kluver academic publishers, 1990.-P. 358-360.

81. Evlampiev, A. Numerical Combustion Modeling for Complex Reaction Systems Текст. : Proefschrift / Alexey Evlampiev // Technische Universiteit Eindhoven, 2007. 226 p.

82. EXSIM Consultants AS Электронный ресурс. // Режим доступа: http://www.exsim-consultants.com/

83. FLUENT 6.0 Documentation Электронный ресурс. / Fluent Incorporated // Режим доступа: http://www.fluentusers.com/fluent/doc/docf.htm

84. GexCon — FLACS Introduction Электронный ресурс. // Режим доступа: http://www.gexcon.com/index.php?src=flacs/flacs.html

85. GRI-Mech project overview Электронный ресурс. / Режим доступа: http://www.me.berkeley.edu/gri-mech/overview.html

86. Johnson, N.L. The legacy and future of CFD at Los Alamos Электронный ресурс. / N.L. Johnson // 1996 Canadian computational fluid dynamics (CFD) conference, Ottawa (Canada), 3-4 Jun 1996. — 21p. Режим доступа: http://www.osti.gov/bridge/

87. Kafafy, R.I. Immersed Finite Element Particle-In-Cell Simulations of Ion Propulsion Текст. : Dissertation . for the degree of Doctor of Philosophy in Aerospace Engineering / Raed I. Kafafy // Virginia, Blacksburg. 2005. — 202p.

88. Konnov, A.A. Detailed reaction mechanism for small hydrocarbons combustion. Release 0.5 Электронный ресурс. / A.A. Konnov. — Режим доступа: http://homepages.vub.ac.be/~akonnov/. — 2000.

89. Marinov, N.M. Numerical study of ethylene and acetylene laminar flame speeds Электронный ресурс. / N.M. Marinov, W.J. Pitz, C.K. Westbrook // Central States-Western States Institute and American Flame Research committee meeting,

90. San Antonio, TX (United States), 23-26 Apr 1995. Режим доступа: http://www.osti.gov/bridge/

91. MathGL library for scientific graphics Электронный ресурс. / A. Balakin. — режим доступа: http://mathgl.sourceforge.net/

92. Miller, J.A. Theory and modeling in combustion chemistry Электронный ресурс. / J.A. Miller // 26. international symposium on combustion, Naples (Italy), 28 Jul 2 Aug 1996. — Режим доступа: http://www.osti.gov/bridge/

93. Numerical methods Электронный ресурс. / CFD-Wiki, the free CFD reference. // Режим доступа: http://www.cfd-online.com/Wiki/ Numericalmethods.

94. GRACM International Congress Book Of Abstracts Sofia publications, 2008. - C. 79.

95. Probability density function Электронный ресурс. / CFD-Wiki, the free CFD reference // Режим доступа: http://www.cfd-online.com/Wiki/Probabilitydensityfunction

96. Razani, A. Shock waves in gas dynamics Электронный ресурс. / Abdolrahman Razani // Surveys in Mathematics and its Applications. 2007. - №2. — C. 59-89. - Режим доступа: http://www.utgjiu.ro/math/sma/v02/v02.html

97. Reaction Design — Products — Chemkin Электронный ресурс. / Режим доступа: http://www.reactiondesign.com/products/open/chemkin.html

98. Schmidt, Н. Gas Explosion Modelling by Computational Fluid Dynamics Электронный ресурс. / Holger Schmidt, Carl-Alexander Graubner // Darmstadt Concrete 17, 2002. Режим доступа: http://www.darmstadt-concrete.de/2002/explosion.html