автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Разработка и теоретическое обоснование методов расчета и конструирования систем местной обеспыливающей вентиляции
Автореферат диссертации по теме "Разработка и теоретическое обоснование методов расчета и конструирования систем местной обеспыливающей вентиляции"
На правах рукописи
Аверкова Ольга Александровна
РАЗРАБОТКА И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ СИСТЕМ МЕСТНОЙ ОБЕСПЫЛИВАЮЩЕЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
05.23.03 Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
~ 1 ИЮЛ 2015
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Волгоград —2015
005570303
005570303
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г.Шухова»
Научный доктор технических наук, профессор
консультант: "Уваров Валерий Анатольевич
Официальные Доктор технических наук, доцент
оппоненты: Уляшева Вера Михайловна, профессор кафедры «Теплогазоснабжение и вентиляция» ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно -строительный университет»
Хоперсков Александр Валентинович, доктор физико-математичесмх наук, профессор, заведующий кафедрой «Информационные системы и компьютерное моделирование» ФГАОУ ВПО «Волгоградский государственный университет»
Панов Сергей Юрьевич, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Машины и аппараты химических производств», декан факультета экологии и химической технологии ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
Ведущая ФГБОУ ВПО «Казанский государственный архитектурно-
организация: строительный университет»
Защита состоится «17» сентября 2015 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 212.026.01 при ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 400074, г. Волгоград, ул.Академическая, 1, ауд. Б-203.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет».
Автореферат разослан « М» С 6 2015 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Пшеничкина Валерия Александровна
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность избранной темы. Наиболее надежным способом локализации и улавливания пылегазовых выбросов в производственных помещениях промышленных предприятий является применение систем обеспыливающей вентиляции (аспирации), главным элементом которой является местный вентиляционный отсос (МВО).
Основной функцией обеспыливающей вентиляции является создание нормальных санитарно-гигиенических условий труда для рабочих пыльных производств промышленных предприятий. Производительность системы обеспыливающей вентиляции должна обеспечить снижение запыленности воздуха до уровня предельно допустимой концентрации, при минимальном расходе воздуха поступающего в МВО. При обеспыливании перегрузок сыпучих материалов этот расход состоит из расходов эжектируемого и поступающего через неплотности и технологические проемы воздуха. Разработка методов снижения указанных расходов и их теоретическое обоснование являются актуальными с социальной, экономической и научной сторон. Представляет значительный практический интерес создание закрытых МВО - аспирационных укрытий с функцией пылеосадителыюй камеры, что позволило бы обойтись без последующих ступеней очистки запыленного воздуха и существенно сократить затраты на эксплуатацию системы обеспыливающей вентиляции. Этого можно достичь путем использования закрученных воздушных потоков, организованных внутри аспирационного укрытия с помощью вращающегося цилиндра-отсоса.
Для теоретического обоснования способов повышения эффективности обеспыливающей вентиляции необходима разработка методов расчета поля скоростей в спектрах действия МВО, которые учитывают: влияние вращающихся элементов технологического оборудования на распределение скоростей воздушного потока; вихревые структуры, распространяющиеся в закрытых МВО - аспирационных укрытиях; отрывные потоки, образующиеся на входе в неплотности аспирационных укрытий и всасывающие проемы; распространение пылевых аэрозолей в найденном поле скоростей воздушных потоков. Разрабатываемые методы моделирования и программно-алгоритмическая поддержка для расчета таких течений позволят определить конструктивные параметры проектируемых систем обеспыливающей вентиляции для каждого конкретного пылевыделяющего узла технологического оборудования.
Данное направление исследований поддержано: Российским фондом фундаментальных исследований (проекты №05-08-01252-а, №08-08-13687-офи_ц, №12-08-97500-р_центр_а, №14-41-08005-р_офи_м, №14-08-31069-мол_а); Советом по грантам Президента Российской Федерации (проекты МД-5015.2006.8, НШ-588.2012.8, МК-103.2014.1); Белгородским государственным технологическим университетом им. В.Г. Шухова (программа стратегического развития университета — проект А-10/12).
Степень разработанности темы диссертационного исследования.
Значительный вклад в разработку способов и средств повышения эффективности обеспыливающей вентиляции, методов расчета пылевоздушных течений внесли: Азаров В.Н., Аверкин А.Г., Батурин В.В., Беспалов В.И., Богуславский Е.И., Бошняков E.H., Булыгин Ю.И., Бутаков С.Е., Вальдберг А.Ю., Гервасьев A.M., Гильфанов А.К., Голованчиков А.Б., Голышев A.M., Гращенков Н.Ф., Гримитлин М.И., Гуревич М.И., Дацюк Т.А., Дьяков В.В., Дмитрук Е.А., Журавлев В.П., Зарипов Ш.Х., Зильберберг Я.И., Ивенский В.Г., Ищук И.Г., Кирин Б.Ф., Коптев Д.В., Красовицкий Ю.В., Ливчак И.Ф., Лившиц Г.Д., Логачев И.Н., Нейков О.Д., Недин В.В., Маклаков М.Д., Мензелинцева Н.В., Минко В.А., Олифер В.Д., Панов С.Ю., Позин Г М., Полосин И.И., Посохин В.Н., Сербии А.Н., Страхова H.A., Талиев В.Н., Уляшева В.М., Хоперсков A.B., Шаптала В.Г., Шелекетин A.B., Шепелев И А., Штокман Е.А., Шумилов Р.Н., Цыцура A.A., Anderson D.M., Degner В., Hath Т., Hemeon W.C.L., Kruse C.W., Bianconi W.O.A., Flynn M.R. и многие другие.
Для расчета вентиляционных устройств использовались методы: источников-стоков, наложения потоков, конформных отображений, магнитной или вихревой аналогии, электрогидродинамической аналогии, численное или аналитическое решение уравнения Лапласа, граничных интегральных уравнений, численного решения уравнений Навье - Стокса и неразрывности при различных упрощениях, дискретных вихрей.
Представляет интерес исследование свойств отрывных, циркуляционных, закрученных и вихревых течений, на основе известных и разрабатываемых методов, с целью снижения объема аспирируемого воздуха.
Цель работы: разработка теоретических основ расчета и конструирования местных отсосов систем обеспыливающей вентиляции, обеспечивающих создание нормальных санитарно-гигиенических условий труда при снижении расхода отсасываемого воздуха и пылеуноса в аспирационную сеть.
Для достижения цели поставлены следующие задачи.
1. Выявить направления повышения эффективности местных вентиляционных отсосов в системах обеспыливающей вентиляции.
2. Разработать метод снижения объема эжектируемого воздуха при перегрузках сыпучих материалов. Аналитически обосновать эффективность создания устройства для загрузки сыпучих материалов, в виде вертикальной перфорированной трубы с байпасной камерой. Исследовать процесс рециркуляции воздуха в системе «загрузочная перфорированная труба -байпасная камера», определить влияние ее геометрических и аэродинамических характеристик на объемы эжектируемого воздуха и на производительность системы аспирации.
3. Разработать метод снижения расхода воздуха, поступающего в аспирационные системы через неплотности и технологические проемы, путем управления отрывом потока. Разработать математические модели отрывных течений на входе в щелевидные и круглые всасывающие проемы с
механическими экранами. Выявить закономерности изменения
коэффициентов местного сопротивления всасывающих каналов в зависимости от расположения механических экранов. Разработать и запатентовать способ управления отрывом воздушного потока на входе в неплотности аспирационных укрытий.
4. Разработать метод снижения пылеуноса от аспирационных укрытий за счет использования закрученных потоков. Предложить программно-алгоритмическую поддержку для исследования процессов пылеуноса в аспирационную сеть от локализующих пылевыделения устройств и исследовать процессы динамики пылевых аэрозолей в закрученных аспирируемых течениях. Исследовать динамику пылевоздушных течений в спектрах действия открытых и закрытых местных вытяжных устройств от вращающихся цилиндрических деталей.
5. Провести опытно-экспериментальные исследования, установить адекватность и достоверность разработанных методов, моделей и полученных закономерностей в процессах обеспыливающей вентиляции.
6. Выполнить опытно-промышленную апробацию предложенных конструкций и устройств.
Основная идея работы состоит в использовании свойств отрывных, рециркуляционных и закрученных воздушных потоков для создания высокоэффективных местных вентиляционных отсосов систем аспирации.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- предложен новый научный подход для повышения эффективности местных вентиляционных отсосов систем обеспыливающей вентиляции, основанный на использовании свойств рециркуляционных, закрученных и отрывных воздушных потоков;
- предложен метод снижения объема эжектируемого воздуха при перегрузке сыпучих материалов с помощью вертикальной трубы с перфорацией, оснащенной байпасной камерой; аналитически обоснована и исследована ее аспирационная эффективность на основе полученных дифференциальных уравнений динамики течения эжектируемого и рециркулируемого воздуха в перфорированной вертикальной трубе с байпасной камерой, при падении в ней потока твердых частиц; получены выражения, связывающие геометрические и аэродинамические характеристики предложенного загрузочного устройства с производительностью системы аспирации;
- разработан и запатентован способ управления отрывом воздушного потока на входе в неплотности аспирационных укрытий, позволяющий снизить расход аспирируемого воздуха на 15%;
- получены математические модели, описывающие отрывные течения на входе в щелевидные и круглые всасывающие проемы, позволяющие рассчитывать конструктивные и технологические параметры систем местной вытяжной вентиляции;
- выявлены и описаны закономерности изменения коэффициентов местного сопротивления всасывающих каналов систем вытяжной вентиляции, в зависимости от расположения механических экранов на их входе;
- разработан и аналитически обоснован метод снижения пылеуноса от аспирационных укрытий за счет использования закрученных воздушных потоков; получены закономерности улавливания МВО открытого типа пылевых частиц, в зависимости от отношения скорости всасывания к линейной скорости вращения цилиндра;
- установлено, что снижение объемов аспирации, за счет предложенных в работе мероприятий, составляет от 40 до 70% .
Теоретическая и практическая значимость работы состоит в разработке и теоретическом обосновании методов расчета пылевоздушных потоков в спектрах действия местных вентиляционных отсосов, методов повышения эффективности систем обеспыливающей вентиляции сниженной энергоемкости и рекомендаций по их проектированию.
Разработан инструментарий для исследования процессов в системах обеспыливающей вентиляции в виде компьютерных программ. Установленные закономерности поведения пылевых аэрозолей в спектрах всасывания местных вытяжных устройств различных типов, отрывных, вихревых, рециркуляционных аспирационных течений могут быть использованы для проектирования эффективных систем промышленной вентиляции. Результаты исследований внедрены на предприятиях строительной индустрии и в учебный процесс обучения студентов по направлению "Строительство" в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова.
Методология диссертационного исследования включала в себя общепринятые для технических наук абстрактно-логические, эмпирические, монографические методы, системный подход и математическое моделирование. Использовались методы вычислительного и натурного эксперимента, метод граничных интегральных уравнений, метод дискретных вихрей, методы теории функций комплексного переменного и метод Н.Е. Жуковского, методы решения дифференциальных уравнений и разработанные методы численного моделирования отрывных течений.
В качестве положений, выносимых на защиту, автор представляет:
- научный подход для повышения эффективности систем обеспыливающей вентиляции, путем использования свойств рециркуляционных, отрывных и закрученных воздушных потоков в устройствах для локализации пылевых выбросов;
- метод снижения объема эжектируемого воздуха за счет организации рециркуляции воздуха в устройстве «загрузочная перфорированная труба -байпасная камера»;
- систему дифференциальных уравнений, описывающих динамику течения эжектируемого и рециркулируемого воздуха в устройстве «загрузочная перфорированная труба - байпасная камера»;
- запатентованный способ снижения пылевых выбросов при транспортировке и перегрузке сыпучих материалов, за счет управления отрывом воздушного потока на входе в неплотности аспирационных укрытий;
- математические модели отрывных течений на входе в щелевидные и круглые всасывающие проемы устройств для локализации выбросов;
- закономерности изменения коэффициентов местного сопротивления всасывающих каналов, в зависимости от расположения механических экранов на их входе;
математические модели, алгоритмы и программы расчета стационарных, нестационарных и закрученных пылевоздушных потоков в аспирационных укрытиях и МВО от вращающихся цилиндрических деталей;
- метод снижения пылеуноса в аспирационную сеть за счет использования закрученных воздушных потоков;
- результаты лабораторных исследований закономерностей отрывных и вихревых течений в спектрах действия устройств для локализации пылевых выбросов.
Степень достоверности научных положений, выводов и рекомендаций соответствует современным требованиям и обоснована использованием фундаментальных законов аэродинамики, апробированных методов вычислительной математики, согласованием результатов расчетов, выполненных разными методами, и экспериментальными данными, полученными как лично соискателем, так и другими авторами.
Апробация результатов работы. Результаты работы докладывались на международных конференциях, симпозиумах, конгрессах: «Опыт, проблемы, перспективы и качество высшего инженерного образования» (Белгород, Россия, 2006); «МДОЗМФ» (Лазурное, Украина, 2007, 2011, 2013); «Экология 2007» (Бургас, Болгария, 2007); «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии» (Белгород, Россия, 2007); «ММТТ-23» (Саратов, 2009); «Indoor air environmental quality» (Кошалин, Польша, 2011); «ECCOMAS 2012» (Вена, Австрия, 2012); "Particles 2013" (Штутгарт, Германия, 2013); ICVFM (Нагоя, Япония, 2014); на научно-методических семинарах кафедр прикладной математики, теплогазоснабжения и вентиляции БГТУ им. В.Г. Шухова.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 107 печатных работ, из которых 37 в ведущих рецензируемых научных журналах, 11 индексированы в Web of Science и Scopus, 5 монографий, 4 зарегистрированных компьютерных программ, 3 патента.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы из 246 наименований. Общий объем диссертации составляет 320 страниц, в том числе 168 рисунков, 28 таблиц, 1 приложение.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность направления диссертационного исследования, сформулированы цель, задачи исследования, изложены основные положения, выносимые на защиту, теоретическая и практическая значимость, научная новизна и другие обязательные разделы.
В первой главе производится аналитический обзор существующих способов и средств снижения энергоемкости аспирационных систем, а также методов их расчета.
Основными потребителями электроэнергии в системах аспирации являются тягодутьевые средства (вентиляторы, дымососы). Требуемая мощность, потребляемая электродвигателями этих тягодутьевых средств, определяется по формуле
Х = ..&АРс в
1000П,Т1„
где 0а - общий расход воздуха, удаляемого вентилятором (объемы аспирации), м3/с; ДРС - сопротивление аспирационной сети главной магистрали (воздуховодов, пылеуловителей, выбросной трубы), Па; Т1В,Т|П -к.п.д. вентилятора и передачи.
Формула наглядно демонстрирует направления энергосбережения аспирации: а) минимизация объемов аспирации; б) минимизация потерь давления в элементах аспирационной сети; в) повышение к.п.д. вентилятора.
Разработанные в главе классификационные схемы минимизации объемов аспирации демонстрируются способами и средствами минимизации расхода воздуха, поступающего через неплотности Сп (рисунок 1) и расхода воздуха, поступающего в укрытие по желобу (рисунок 2).
Установлено, что основными направлениями снижения объема воздуха Сп поступающего через неплотности являются герметизация укрытий и уменьшение среднего разрежения в укрытии (рисунок 1).
Минимизацию объемов эжектируемого воздуха (рисунок 2)
возможно осуществить за счет следующих мероприятий: снижение скорости падения частиц сыпучего материала, что приводит к уменьшению сил межкомпонентного взаимодействия; увеличение аэродинамического сопротивления по пути движения эжектируемого воздуха к аспирационному патрубку; организация замкнутой циркуляции (рецикла) воздуха путем устройства байпасных камер, что снижает объем эжектируемого воздуха, поступающего в аспирационный патрубок.
лабиринтные уплотнения
внутренняя камера
внутренняя камера
стенки с изломами
горизонтальные перегородки В-В у
отбойные плиты
Рисунок 1 — Схемы технических средств снижения Оп мест загрузки конвейера сверху: 1 - перегрузочные желоба; 2 - аспирационные укрытия; 3 - аспирационные патрубки; 4 - ленточные конвейеры
Рисунок 2 - Схемы технических средств снижения с использованием желобов: 1 - перегрузочные желоба, 2 - аспирационные укрытия; 3 - аспирационные воронки; 4 - ленточные конвейеры; 5 - укрытие приводного барабана верхнего укрытия, 6 - бункер;
7 - бункерообразный желоб; 8 - рециркуляционный канал
В результате аналитического обзора предложена следующая трехкомпонентная гипотеза.
1. Снижение объемов воздуха, эжектируемого потоком сыпучего материала, возможно за счет организации в перегрузочных устройствах замкнутой циркуляции пылевоздушных потоков, без использования дополнительных побудителей тяги.
и
2. Учитывая что возможности снижения объемов воздуха, подсасываемого в укрытие через неплотности, за счет увеличения площади контакта в местах примыкания уплотнений и движущимся поверхностям практически исчерпаны, достичь требуемого эффекта возможно за счет разработки таких способов и средств, которые обеспечат требуемый эффект герметизации при минимальной площади этого контакта или вообще при его отсутствии.
3. Совершенствование аспирационных укрытий перегрузочных узлов сыпучих материалов возможно за счет использования закрученных воздушных потоков, что позволит сократить унос пылевидного материала в аспирационную сеть, а следовательно и в окружающую среду.
Во второй главе предложен и теоретически обоснован метод снижения объема эжектируемого воздуха с помощью загрузочного устройства в виде вертикальной трубы с соосной байпасной камерой. Для определения влияния потока сыпучего материала на воздушную среду и эффективности аспирационного укрытия была разработана математическая модель эжекции воздуха в круглой перфорированной трубе, снабженной байпасной камерой.
Рассматривался осесимметричный поток частиц в круглой трубе с площадью поперечного сечения м2 (рисунки 3-4). Вокруг трубы
предусмотрена цилиндрическая байпасная камера (с площадью поперечного сечения 5Ь, м2), аэродинамически связанная с трубой перфорированной стенкой. В результате перетекания воздуха из трубы в байпасную камеру скорость эжектируемого воздуха в трубе (м, м/с) и скорость восходящего потока в байпасной камере (со, м/с) изменяются по длине канала. Для определения этих скоростей воспользуемся уравнением сохранения количества движения воздуха в неподвижном объеме V (м3), ограниченном поверхностью,?^2):
5 V х
где йп - проекция вектора скорости воздуха на внешнюю нормаль п
поверхности 5, м/с; й - вектор скорости воздуха, м/с; р - плотность воздуха
кг/м3; М - вектор массовых сил, Н/м3; рп - вектор напряжения
поверхностной силы, приложенной к элементарной площади с/5 с внешней нормалью п, Па.
Откуда, пренебрегая малыми величинами более высокого порядка, следует основное уравнение одномерной задачи динамики эжектируемого воздуха в трубе в безразмерном виде:
с]р + Лис1и = ]-£(у-и)\г-11\/(1)
где
Ье = ^Р(2) К рл*,
р = 2р/(р$1у, и = й/$к; у = у/г^; х = х //.
т:
Р. Т^ТР-
\ | "и !
51 ! I ! |ш
: ркг р. -У I Ц ТЧГ7
р.
Рисунок 3 ~ Схема аспирации перегрузочного узла, оснащенного верхним
(1) и нижним (2) аспирируемыми укрытиями, перфорированным желобом (3) с байпасной камерой (4) и формкамерой (5) в нижнем укрытии
р<?а11\ р+Ф
1.
4. •
V
J
и+(1и
<В+(/в>
(3)
и
Рисунок 4 - Расчетная схема перфорированного желоба с байпасной камерой: 1 — байпасная камера; 2 — труба; 3 - перфорированные стенки желоба
Здесь р - статическое давление в трубе, Па (здесь и далее речь идет об избыточном статическом давлении); \>к - скорость частиц в конце трубы, м/с;
/ - общая длина трубы, м.
Заметим, что безразмерное число Ье («параметр эжекции») представляет собой отношение максимальных сил эжекционного давления (при у — й = у4) и динамического давления эжектируемого воздуха.
Аналогично получено уравнение динамики для восходящего потока воздуха в байпасном канале площадью поперечного сечения 5Ь (при отсутствии сил аэродинамического сопротивления стенок канала):
Фа + 4<»г/(» = 0; рш = 2рт /(рг^2); о) = й/у,, (4)
где ра - безразмерное статическое давление в поперечных сечениях байпасного канала.
После ряда преобразований имеем следующую систему дифференциальных уравнений:
с/и
= -4м£'у^|д р\ + Ье(у - м)|у - и\ / V,
(5)
(6)
где параметры рассчитываются по формулам
^P = P<ll-P = Pa~2[—JJlj
~Р\
(7)
v =
v — ~~ п2)х + п2; n = v0/vk;
(8) (9)
у - знак разности давлений (/?а - р); у0- скорость потока частиц при входе в трубу; 5, - отношение общей площади перфорационных отверстий в стенках трубы к площади ее поперечного сечения; Я - периметр трубы; е - степень перфорации стенок трубы (е = 0 при отсутствии перфорации, е=1 при отсутствии стенок трубы); С,0 - коэффициент местного сопротивления (к.м.с.) отверстия перфорации.
Используем следующие граничные условия:
где С„ - коэффициенты местных сопротивлений движению воздуха при входе в трубу и при выходе из трубы. Некоторые трудности возникают в связи с тем, что искомыми как раз и являются скорость воздуха при входе в трубу (при выходе из трубы) - и0 и избыточное давление в начале (в конце) байпасного канала - ра.
Поэтому решение краевой задачи осуществляется методом пристрелки: задается и0, решается задача Коши с начальными условиями (10), при этом
(£ — С )
задаемся величиной ра из условия р{\)> ра > р(0), ра~ ~к " и„ и затем
проверяется условие (11). Для облегчения поиска величин и0 и ра можно использовать метод бисекции.
С целью получения приближенных решений и облег чения численных исследований "точных" уравнений выполнена линеаризация исходной системы уравнений, путем замены квадратичных законов изменения аэродинамического сопротивления отверстий в стенке трубы и объемных сил межкомпонентного взаимодействия линейными.
Выполненное сопоставление полученных решений с результатами интегрирования "точной" системы уравнений показало: изменение функции и(х) по высоте перфорированной трубы, зависимости скорости (объема)
эжектируемого воздуха в перфорированной трубе (г/0), а также давления в байпасной камере (ра) от числа Le практически тождественны как по
«(0) = и0; р(0) = <уа;
н( 1) = ы0; р(1) = ^г/02,
(10) (И)
характеру, так и по абсолютной величине (относительная погрешность не превышает 4%).
Увеличение числа эжекции Ье, как и в случае потока частиц в трубе с непроницаемыми стенками, способствует росту и0. Заметна асимптотика этого роста (рисунок 5) и снижение объемов эжекции по сравнению с потоком частиц в неперфорированной трубе (и0<н2- штрихпунктирная кривая) в исследуемом диапазоне чисел Ье. Еще больший эффект минимизации и0 наблюдается при увеличении степени перфорации и здесь имеется асимптотика - при £>2.5 снижение величины и0 практически прекращается.
Рисунок 5 - Зависимость скорости эжектируемого воздуха и0 и давления в байпасной камере р„ от числа Ье (при Е = 1; г = 1; и = 0.4319; = 0,5; = 1; С0 =1,5); сплошные кривые построены по формулам линеаризованной задачи; пунктирная - при максимальных
силах к = 1, Ье(у-ы); штрихпунктирная линия - для случая трубы с непроницаемыми стенками (Е = 0); ромбики ♦ - для и0 и квадратики ■ - для ра по результатам численного
решения "точного" уравнения
Снижение объемов (скорости м0) эжектируемого воздуха за счет его рециркуляции в байпасном канале тем выше, чем больше число Ье и чем меньше п. Еще более заметно снижение объемов эжекции при увеличении
аэродинамического сопротивления на выходе и входе воздуха в перфорированную трубу. Этот факт подтверждает заметную стимулирующую роль на объемы рециркулируемого воздуха в обычном (неперфорированном) байпасном канале герметизации верхнего укрытия и наличие буферной емкости (формкамеры) в нижнем укрытии, которые создают большее разрежение в верхней части трубы и подпор - в нижней части. Этим создаются условия для более интенсивного перетекания воздуха через перфорационные отверстия.
Объемы эжектируемого воздуха могут быть уменьшены в 1.3-1.5 раза при увеличении ^ до 8-32 и в 1.45-1.55 раза при увеличении до 4-16 (при Ье>10; г = 2; £ = 2.5).
Анализ решения линеаризованной задачи при линейном законе перетекания воздуха через стенки перфорированной трубы:
— = Ем, Е = Й1г/5 , м> = Др/£., ах
где Е,0 - коэффициент, определяющий вязкое сопротивление поровой трубки, позволил установить влияние технологического параметра (числа эжекции Ье) и пористости стенок трубы (£) на величину рецикла воздуха в трубе ( Яг) и, на величину связанного с ним, коэффициента снижения эжектируемого воздуха при выходе из трубы (Ке = 172 / й^). Величина рецикла увеличивается с ростом числа Ье и пористости стенок £. Величина Ке имеет заметный максимум, смещающийся при увеличении пористости в сторону меньших чисел эжекции. Это связано с тем, что при снижении Ье происходит смещение максимальной величины рецикла К1 в область небольшой пористости стенок трубы. Наличие этих максимумов объясняется разным характером изменения скорости эжектируемого воздуха и0 при увеличении пористости стенок £ и росте числа эжекции Ье. Наибольшее падение характерно для скорости и0 в силу роста инжекции воздуха при увеличении £, а скорость воздуха при выходе из канала ик, как и максимальная скорость ит, консервативнее по отношению к изменению £. Кроме этого ит имеет экстремальное значение, что вызывает при соответствующем сочетании параметров Ье и £ максимальную величину объемов рециркулируемого воздуха.
Теоретически показано, что увеличение лишь пористости £ стенок трубы приводит к заметному снижению объемов эжектируемого воздуха (более чем на 15% при £ >5 и Ье = 1) по сравнению с расходом воздуха, увлекаемого ускоренным потоком падающих частиц в трубе с непроницаемыми стенками.
Объем рецикла Яг при одном и том же числе Ье заметно увеличивается с ростом к.м.с. выходного ¡^ и с уменьшением к.м.с. входного участков С,п поровой трубы.
При росте Ье наблюдается асимптотика, свойственная эжектирующим нагнетателям из-за ограниченности объемных сил межкомпонентного взаимодействия: вначале происходит резкое увеличение объемов рециркулируемого воздуха, а затем при числах Ье > 1 происходит стабилизация величины /?г.
При устройстве байпасной камеры вокруг пористой трубы изменяется качественно и количественно кинематика воздуха, эжектируемого потоком падающих частиц в трубе и рециркулируемого воздуха в камере.
При больших числах эжекции (Ье > Ье^,) в верхней части байпасной камеры возникает нисходящий поток рециркулируемого воздуха, а в нижней -восходящий поток, т.е. в пористой трубе с байпасной камерой могут существовать два циркуляционных кольца. Их размер (длина) зависит от чисел Ье и Е и от размера байпасной камеры г. В этом случае в камере формируется по всей высоте зона разрежения, что обеспечивает экологическую безопасность узла, за счет исключения истечения наружу запыленного воздуха через несанкционированные неплотности камеры.
Скорость эжектируемого воздуха (и0) на выходе из пористой трубы с байпасной камерой при прочих равных условиях заметно меньше скорости эжектируемого воздуха (и2) в канале с непроницаемыми стенками (хотя ит > щ). Коэффициент снижения объемов эжекции растет с увеличением параметров Ье и Е в силу роста объема рециркулируемого воздуха. Еще больший эффект снижения объемов эжектируемого воздуха за счет байпасирования (до 50-70%) наблюдается при больших аэродинамических сопротивлениях входа и выхода из пористой трубы (рисунок 6).
Обнаружены области падения скорости и0 в небольших диапазонах размера байпасных камер г (рисунок 7) и пористости стенок трубы ( Е ).
Коэффициент снижения объемов эжекции (Ке) в этих областях даже при небольших коэффициентах аэродинамического сопротивления достигает значимых величин (до 40% ).
В третьей главе для разработки рекомендаций по повышению эффективности аспирационных систем путем снижения воздуха, поступающего в неплотности, решены ряд задач в рамках теории струй идеальной несжимаемой жидкости.
Вначале рассмотрено потенциальное отрывное течение воздуха при входе в плоскую щель, перед которой перпендикулярно ее оси установлены два экрана и исследовано отрывное течение в щелевидном всасывающем канале, выступающем за пределы плоской стенки, в спектре действия которого расположен непроницаемый экран.
..........Ье
О 20 40 60 80 100
Рисунок 6 - Изменение объема рецикла Яг (пунктирные кривые) и коэффициентов снижения объемов эжекции Ке (сплошные кривые) при больших числах Ье и высоком аэродинамическом сопротивлении входного и выходного участков канала (при г = 1; Я = 5; =1,37; и = 0,4319)
Рисунок 7 - Изменение скорости и0 в зависимости от размера байпасной камеры г (при Е = 2; $„ = 1,37; =0,5; С, =1)
С помощью теории функций комплексного переменного удалось решить более общую задачу отрывного течения в горизонтальном канале, входное сечение которого выступает от вертикальной стенки на некоторое расстояние 5 (рисунок 8). Течение ограниченно непроницаемым экраном, удаленным на расстояние С от входного сечения плоского канала высотой 2В, и разделено на расстоянии М вертикальным щитом (экраном с центральным отверстием высотой 2/?) на две области. Непроницаемый экран в данном случае позволяет упростить задачу определения констант интеграла Кристоффеля-Шварца, в частности оценить величину приращений в бесконечно удаленной точке А.
А2 А,
н
м.
м
М!
щ
В = 1
,х
М1 0 в V с© о2 = <р + » Ч'
м2 Р д.
А! а2 н р кч ч 1)2
71/2
—
Р, И
н
А
м
В2 В,
|С Л^гнДДр,
|0 Ь Ш 1 Ь 1 Р т
Рисунок - 8. К определению ортогональной сетки и поля скоростей всасывающего факела выступающего канала с экраном
Функция Жуковского в этом случае имеет вид:
1. + ^ 1, лп
(о=—т-р—р=н—1п—т=—=7=, (.12)
2 ¿-Л 2
а для комплексного потенциала получено выражение: И-т д (¡-пЛ 1-й д
1п ^ (13)
1 - т 7Г у т ) 1 - т я
Связь точек вспомогательной плоскости I и точек физической области определяется формулой:
, г ы <М _ „ г' а Л
у ' п п { 1-т ^ ¿-1
(14)
Щит с центральным отверстием разделяет всасывающий факел на две части, причем, несмотря на малый расход ближайшей к отверстию отсекаемой части, скорость его оказывается выше другой части, что увеличивает инерционное поджатое струи к оси канала и, как следствие, уменьшает толщину струи д^.
На величину <5„ оказывает влияние как место расположения щита М, так и величина отверстия Я. Влияние величины на коэффициент сопротивления входа среды £ в отсасывающее отверстие определяется с помощью формулы Идельчика И.Е.:
с=(уЮт-\)\ (15)
где т = 1 для щелевидного всасывающего канала и т = 2 для круглой трубы.
Как показали проведенные исследования, изменения относительной толщины струи 8- и относительного коэффициента
сопротивления £ = ¿¡(1)1 £(<х>) (здесь С0) = С1я=Г> С(«) = С 1^) имеют четко выраженные экстремумы при удалении щита М « 0.75 не только при большом удалении глухой стены, но и при заметном приближении этой стены к всасывающему отверстию. При этом величина д имеет минимум, а -максимум.
Использование методов теории функций комплексного переменного и Н.Е.Жуковского позволяет достаточно точно определить параметры отрыва потока, но не дает возможность исследовать течения в плоских многосвязных областях, содержащих экраны конечной длины, а также течения вблизи круглых всасывающих каналов.
В четвертой главе разрабатывается метод расчета отрыва потока на входе в такие всасывающие каналы. Рассматривалась многосвязная область течения (рисунок 9 а) на входе в плоский (или круглый) всасывающий канал, в спектре действия которого находится тонкий экран (диск с круглым центральным отверстием), при его циркуляционном обтекании. С острой кромки С происходит срыв потока и образуется свободная линия тока.
Г
-ЧС
» ; У г '
и«, —1 * 0 В X
V
а) б)
Рисунок 9 - К постановке задачи: а) физическая область течения; б) дискретизация границ многосвязной области ( • - присоединенные вихри, х - контрольные точки, о - свободные вихри,)
Разрабатывалась численная процедура для определения ее положения, скорости потока в любой заданной точке и коэффициент местного сопротивления (к.м.с.) при входе во всасывающее отверстие.
Дискретная математическая модель для плоской задачи строится следующим образом (рисунок 9 б). Обозначим: N - количество присоединенных вихрей, столько же будет контрольных точек.
Вихрь лежащий на острой кромке С козырька считается свободным. Присоединенные вихри располагались в точках изломов границы. Между присоединенными вихрями располагались контрольные точки. Точка - точка расположения к-го присоединенного вихря; хр(х1,х2) — р-я контрольная точка. Для обеспечения непроницаемости оси ОХ отражаем симметрично относительно нее все вихри; циркуляции симметричных вихрей должны быть противоположны. Выполнение этого условия автоматически приводит к условию бесциркуляционного течения.
Полагалось, что на искомой свободной линии тока циркуляция вихрей постоянна и равна у. Суммарное воздействие всех вихрей на контрольную точку хр вдоль направления внешней нормали выражается равенством:
где ¿¡к — точка расположения свободного вихря. Функция
гч (*1 ~(х2 -£>)и1 «Г -
(-'(х,$) = —г----—г выражает собой скорость вызываемой в
2Ф1-6) +(*2"&)2)
точке х(х1,х2) вдоль заданного направления п = {п1,п2\ единичного вихря, расположенного в точке £(£,,£,). Поскольку у„(х'') = 0 во всех контрольных
точках, т.е. выполняется условие непроницаемости, то при изменении р = \,2,...,Ы выражение (16) преобразуется в систему линейных алгебраических уравнений для определения неизвестных величин
Этот случай соответствует варианту циркуляционного обтекания экранов, когда на одной из кромок интенсивность вихревого слоя считается конечной.
Второе приближение для свободной линии тока строится с использованием метода Рунге-Кутта численного решения системы обыкновенных дифференциальных уравнений ск/dt-vx\dy/& = Линия
тока начинает строиться с острой кромки С. Как только расстояние между точкой (х,_у) и острой кромкой становится й, то в эту точку помещается свободный вихрь, т.е. это будет второе приближение для этой точки свободной линии тока. Далее опять строится линия тока, пока снова расстояние между точкой (х,у) и предыдущим положением свободного вихря станет И. В эту точку помещается свободный вихрь и т.д.
После определения второго приближения для свободной линии тока необходимо снова решить систему уравнений (16) и определить циркуляции присоединенных вихрей. Затем строится третье приближение свободной линии тока и т.д. Данный итерационный процесс продолжается до тех пор, пока расстояние между последующим положением -го свободного вихря и предыдущим будет не больше заданной точности е.
Для осесимметричной задачи дискретная математическая модель строится подобным образом. В качестве дискретных особенностей использовались бесконечно тонкие вихревые кольца без самоиндукции. Система уравнений для определения неизвестных интенсивностей присоединенных вихревых колец примет вид
N ЛЬ
]Гс(хр^)г(£я)=-г'Ес(х>',Ск), (17)
<7=1 *=1
а скорость определяется по формуле
N Хч
= О»)
где 4 ( А 4
4 Ь (а-Ь)у]а + Ь Ь Vа + Ь
С(х,£) = -Щ= при 6 = 0, 2х£2=Ь>0 ,1 = 2Ы(а + Ъ), 4л 2аVа
Од _ зт2е
о о VI-ГБ!
Е(/) = £с,( 1 -0'+£40-0'1п-1-, Е(г) = 1+£С,( 1 -0'+£4< 1--0'IV-,
1=0 /=,0 I>=1 '=1 1 '
коэффициенты с„с1! взяты из таблиц специальных функций.
Рассматривались различные режимы обтекания вертикального экрана, содержащегося в спектре всасывания канала. Наиболее близко к опытным данным оказалось циркуляционное обтекание экрана с условием конечности скорости на нижней кромке (рисунок 10).
Рисунок 10 - Линии тока при циркуляционном обтекании экрана (8„ = 0.4957; г = 0.7) на входе в круглый всасывающий канал
При фиксированном значении длины с1а вертикального экрана и изменении расстояния г наблюдается минимум величины 5„. В частности, величина 5„ для плоской задачи при разных значениях с!0 имеет минимум в диапазоне 0.55 < г <0.75, а для осесимметричной - 0.3 </-<0.35. При значительном увеличении с10 для плоской задачи экстремум наблюдается при /• = 0.75, что корреспондируется с расчетами по методу Н.Е.Жуковского при с/0-»оо.
Поскольку не был учтен отрыв потока с конечного экрана, то был предложен метод математического моделирования отрыва потока на входе во всасывающие отверстия в областях, содержащих эти экраны, при отрывном их обтекании. При движении экрана от всасывающего канала величина к.м.с. £ имеет экстремумы: для вертикального профиля наблюдается максимум, для горизонтального - минимум. С точки зрения практики предпочтительней использование вертикального профиля.
Как показали вычислительные эксперименты, увеличение длины профиля более одного калибра не дает значимого практического эффекта.
В пятой главе разрабатывается метод моделирования пылевоздушных течений в спектрах действия МВО от вращающихся цилиндрических деталей и предлагается новое направление снижения пылеуноса от аспирируемых укрытий за счет использования свойств закрученных потоков.
Вначале был разработан метод компьютерного моделирования, основанный на методе граничных интегральных уравнений с учетом плоских вихрей, моделирующих вращающиеся цилиндры.
Смоделированы пылевоздушные течения вблизи открытых МВО, где показана необходимость учета вращения цилиндров, оказывающее существенное влияние на поле скоростей воздушных потоков и на максимальный диаметр с/тах частиц пыли, увлекаемых МВО. Он уменьшается в 3-4 раза. Таким образом, точность модели значительно влияет на правильный выбор эффективного пылеулавливающего аппарата. Показано, что значительного энергосберегающего эффекта и повышения эффективности МВО можно достичь установкой механического экрана.
В местных отсосах закрытого типа - аспирационных укрытиях также можно использовать вращающиеся цилиндры для снижения их энергоемкости. С помощью разработанной компьютерной программы определялась величина с1тгх тонкодисперсных аэрозолей различных физических свойств, уносимых в аспирационную сеть с целью разработки конструктивных предложений по проектированию аспирационных укрытий с функциями пылеосадительной камеры.
Вычислительные эксперименты показали, что снижение на 140-200 мкм максимального диаметра частиц пыли, увлекаемых воздухом в аспирационную сеть, в зависимости от физических свойств пыли, можно достичь путем оборудования аспирационных укрытий непроницаемыми экранирующими козырьками, вращающимися роторами и цилиндром-отсосом, которые способствуют за счет закрученных воздушных потоков осаждению частиц пыли на дно укрытия.
Для исследования процессов вихреобразования разработана математическая модель вихревых течений внутри укрытий, в которых могут находиться вращающиеся цилиндры, ее компьютерная реализация.
Рассматривалась область с границей 5, на которой задана нормальная составляющая скорости. В области могут находится роторы и цилиндры-отсосы с известными линейными скоростями вращения ук,к = 1,2,...,А/ . Для дискретизации границ вращающихся цилиндров использовался простой слой: непрерывно распределенные фиктивные источники (стоки) с интенсивностями ■ Для остальной границы использовался вихревой
слой: присоединенные вихри с циркуляциями ). Для учета влияния воздушного потока, инициируемого вращением цилиндров радиусами Як, разместим в их центрах ск плоские вихри с известными величинами циркуляций Гк = 2тсКкхК.
В момент времени / = т-Ы система уравнений, определяющая неизвестные циркуляции присоединенных вихрей и величины интенсивностей фиктивных источников (стоков) примет вид:
«+И- N
к*р
т ь
= (19)
*=1 1=1 /=1
N га £
где (*,= + _" Функция влияния на точку *(х,,л:2)
источника единичной интенсивности, находящегося в точке £(£,,£>) вдоль вектора л = {«,, и2}; уп(хр) - скорость в направлении внешней нормали к границе области в р-ой контрольной точке прир = 1,2,...,/У либо серединытэта отрезка при р = N + + 2,...,И + Ш А - регуляризирующая переменная И.К. Лифанова; у1 - циркуляция свободного вихря сошедшего с 1-й острой кромки в момент времени 7 = т-Д/; IV- количество граничных элементов с простым слоем; N - количество присоединенных вихрей.
Скорость определяется из выражения:
— ^ (20)
М т ¿ У У
*=1 Т=1 /=1
Траектория частицы пыли определялась с помощью интегрирования уравнения движения:
= ~ ~ + (21) где у„- скорость воздуха; ра- плотность воздуха; \>р- скорость частицы; р -плотность частицы; (1е - эквивалентный диаметр частицы; # - ускорение свободного падения; Бт =яй] IА - площадь миделевого сечения частицы; % -коэффициент ее динамической формы; у - коэффициент сопротивления воздуха, вычисляемый по формулам Стокса, Клячко, Адамова.
С помощью, разработанной по изложенным численным алгоритмам, компьютерной программы, были определены закономерности движения пылевых аэрозолей, образующихся при перегрузках сыпучего материала в укрытии стандартной конструкции при наличии вихревых нестационарных областей.
В область укрытия из приточного отверстия поступал набор частиц разной крупности. Задавался дисперсный состав и концентрация пыли, и осуществлялось моделирование ее движения до их полного осаждения или улавливания. Определялась суммарная масса частиц, попавших в отсос, и
концентрация в аспирируемом воздухе, равная отношению этой массы к объему воздуха, в котором они содержались. Дисперсный состав во всасывающем патрубке определялся счетным путем частиц разных фракций, уловленных отсосом.
В качестве примера осуществлено моделирование движения пылевых частиц (рисунок 11) в аспирационном укрытии узла перегрузки клинкера на конвейер. Рассматривалось движение 30000 пылевых частиц при плотности 3050 кг/м3 и динамическом коэффициенте формы 1,8 (острозернистые частицы).
Рисунок 11 - Движение пылевого облака из 30000 частиц различных фракций в аспирационном укрытии узла перегрузки клинкера на конвейер
Замена вытяжного отверстия на вращающийся цилиндр-отсос существенно изменяет аэродинамику внутри укрытия (рисунок 12).
Как показали вычислительные эксперименты концентрацию пыли в отсасываемом воздухе можно снизить до предельно допустимой, вплоть до нуля. Все зависит от скорости вращения цилиндра-отсоса. Очевидно, что он должен быть, наиболее, удален от загрузочного желоба и конвейерной ленты. Направление вращения должно способствовать осаждению пыли.
Рисунок 12 - Закрученное воздушное поле
В шестой главе для установления адекватности и достоверности, полученных в диссертационном исследовании результатов представлено сравнение расчетных значений и экспериментальных данных, как собственных, так и других авторов.
Демонстрируется удовлетворительное совпадение расчетных и экспериментальных величин максимальных диаметров пылевых частиц, уносимых в аспирационную сеть от укрытий различных размеров. Максимальное различие составляет не более 4 мкм.
Близки расчетные картины течения, выполненные с использованием метода дискретных вихрей, с экспериментальными картинами течения Ван-Дайка, проф. Батурина В.В. и расчетными данными проф. Шапталы В.Г. Имеется удовлетворительное совпадение расчетных величин поля скоростей в аспирационном укрытии с экспериментальными данными, полученными доцентом Колесник А.П. В расчете наблюдается такой же центральный вихрь, как и в экспериментальной картине. Отличие расчетного поля скоростей от экспериментального в среднем составляет 15% и не превосходит точности аэродинамического эксперимента.
Проведенные совместно с аспирантом Овсянниковым Р.Ю. экспериментальные исследования отрыва потока на входе в щелевидные неплотности аспирационного укрытия также подтверждают достоверность расчетной линии отрыва.
Для исследования отрыва потока на входе в круглые всасывающие каналы нами разработана экспериментальная установка, изображенная на рисунке 13. Сравнение расчетных и полученных экспериментальных величин к.м.с. С, (рисунок 14) демонстрирует удовлетворительное их согласование.
Завышение расчетных величин С,, не более чем на 15%, наблюдается при малых значениях г.
2 - щит; 3 - направляющая трехгранная призма; 4 - труба; 5 - микроманометр с наклонной трубкой; 6 — пневмометрическая трубка Пито-Прандтля; 7 - стальные стержни-шпильки; 8 — гайки
для фиксации экрана
0.8 0.6
0 0.4 0.8 1.4 1.8 2.2
а)
0 0.4 0.8 1.4 1.8 2.2
Ь)
О 0.4 0.8 1.4 1.8 2.2
Ф
Рисунок 14 - Сравнение расчетных величин коэффициента.местных сопротивлений С, от расстояния т при с!0 = 1.55: а) ^ = 0.24; Ь) ^ = 0.48; с) с1 = 0.56; ё) Л = 1.2 (сплошная линия -расчеты для плоской задачи, штрихпунктирная - для осесимметричной, пушсгирная -метод Н.Е.Жуковского, кружочки — эксперимент)
Наиболее близки к опытным данным величины С,, найденные для задачи в осесимметричной постановке, что естественно, так как натурный эксперимент ставился в той же постановке. Расчетный и экспериментальный
экстремумы к.м.с. (рисунок 14) совпадают, что позволяет сделать вывод о достоверности разработанного метода математического моделирования и результатов исследований как для плоской задачи (т.е. об отрывном течении на входе в прямоугольное всасывающее отверстие с соотношением сторон не менее чем 1 к 10), так и для осесимметричной. На основе теоретических и экспериментальных исследований была подготовлена заявка и получен патент на способ управления отрывом потока на входе во всасывающие каналы.
Для проверки достоверности теоретических расчетов отрывного течения на входе в щелевидные всасывающие каналы была разработана экспериментальная установка, изображенная на рисунке 15.
Рисунок 15 - Экспериментальный стенд для определения величин скорости в спектре действия щелевидного всасывающего канала: 1 - всасывающий канал; 2 - камера статического давления размером 500 х 500 х 1100 мм; 3 - перегородка; 4 - измерительный
коллектор (0=112 мм); 5 - микроманометр ММН-2400; 6 - воздуховод (0 =125 мм); 7 - вертикальные плоскости; 8 - горизонтальная полоса размером 100 х 600 мм; 9 - козырек размером 100х 100 мм; 10-зонд термоанемометра testo 425; 11 - вертикальная стенка камеры
статического давления;
По разработанной компьютерной программе были произведены расчеты безразмерных профилей скоростей и координат свободной линии тока.
Сравнение расчетов полученных разными методами и экспериментов представлено на рисунке 16. Сплошными линиями изображены расчеты по методу Н.Е.Жуковского, пунктирными и штрихпунктирными линиями -расчеты по разработанному в работе методу расчета отрывных течений.
Сечение ,г =■ 0.05 х~0.3 х - 0.55 V ~ 0.8
Обат^чскпе липли
Экснернмет а-в-о-а «•в-оо
Рисунок 16 - Свободная линия тока и профили горизонтальной составляющей скорости
Величины скорости и координаты свободной линии тока практически совпадают. Различие для скорости воздуха, найденной по разработанному методу, не превосходит 5% относительно расчетов по методу Н.Е.Жуковского и 13% относительно экспериментальных величин.
В седьмой главе излагается реализация результатов исследований в промышленности. Разработанные математические модели, технические рекомендации и предложения были использованы на Семилукском огнеупорном заводе при проектировании узла растаривания порошков в цехе периклазоуглеродистых изделий, узла подачи телескопического погрузчика (АО "СК "Авлита"), системы обеспыливания отходящих газов сушильной печи (научно-производственная фирма "Геос"), системах аспирации перегрузочных узлов сыпучих материалов (Холдинговая компания "Киевгорстрой", ЗАО "Митра").
Разработанные компьютерные программы зарегистрированы в Роспатенте и ОФАП (общественный фонд алгоритмов и программ) и используются в курсах "Математическое моделирование" и "Вычислительный эксперимент в научных исследованиях" для студентов по направлению "Строительство".
В заключении сформулированы следующие итоги выполненного исследования.
1. Для повышения эффективности систем обеспыливающей вентиляции необходим комплекс мер по снижению: объема эжектируемого воздуха, расхода воздуха поступающего через неплотности и технологические проемы аслирационных укрытий, пылеуноса в аспирационную сеть за счет использования свойств вихревых, отрывных, закрученных и рециркуляционных течений.
2. Разработан метод снижения объема эжектируемого воздуха при перегрузках сыпучих материалов. Аналитически обоснована эффективность создания загрузочного устройства в виде вертикальной перфорированной трубы с байпасной камерой при загрузке сыпучих материалов. Исследован процесс рециркуляции воздуха в системе «загрузочная перфорированная труба - байпасная камера», определено влияние их геометрических и аэродинамических характеристик на объемы эжектируемого воздуха и производительность системы аспирации.
Расчетным путем показано, что производительность системы обеспыливающей вентиляции можно снизить не менее чем на 40%, за счет организации замкнутой циркуляции пылевоздушных потоков без использования дополнительных побудителей тяги.
3. Разработан бесконтактный метод снижения расхода воздуха, поступающего через неплотности и технологические проемы аспирационных укрытий для локализации пылевыделений, основанный на эффекте отрыва воздушного потока с острых кромок механических экранов. Предложен и запатентован способ управления отрывом потока на входе во всасывающие каналы. Разработаны математические модели отрывных течений на входе в круглые и щелевидные всасывающие каналы, в спектрах действия которых могут быть расположены тонкие механические экраны (профили). Исследованы различные режимы обтекания профилей, определены их геометрические размеры и положения, способствующие наибольшему аэродинамическому сопротивлению всасывающих каналов. Разработаны рекомендации по снижению объема воздуха, поступающего через неплотности аспирационных укрытий. Расчетным и экспериментальным путем показано, что расход воздуха можно снизить не менее чем на 15%, тем самым повысить эффективность системы аспирации за счет снижения энергоемкости.
4. Разработан метод снижения пылеуноса от аспирационных укрытий, основанный на предлагаемом новом научном подходе использования закрученных воздушных потоков, инициируемых вращающимися цилиндрами-отсосами. Предложена программно-алгоритмическая поддержка для исследования процессов пылеуноса в аспирационную сеть от локализующих пылевыделения устройств и исследованы процессы динамики пылевых аэрозолей в аспирируемых течениях, содержащих механические экраны и вращающиеся цилиндры. На основе вычислительных экспериментов исследованы процессы: влияния вращения цилиндрической
детали на воздушный поток в спектре всасывания МВО открытого типа и динамику частиц пыли в этом потоке; улавливания частиц пыли разной формы и плотности при изменении отношения скорости всасывания к скорости вращения цилиндрической детали. Определены закономерности воздействия тонких непроницаемых экранов, вращающихся цилиндров-отсосов и цилиндров на унос пыли в сеть аспирации. Показано, что значительного снижения пылеуноса в аспирационную сеть, вплоть до полного осаждения пыли на конвейерную ленту, можно достичь использованием вращающегося цилиндра-отсоса.
5. Опытно-экспериментальные исследования, выполненные на установке аспирационного укрытия со щелевыми неплотностями и стендах для исследования отрыва потока на входе во всасывающие каналы круглой и щелевидной формы, позволили подтвердить данные, полученные аналитически и путем вычислительного эксперимента. Установлено качественное и количественное совпадение поля скоростей в спектрах всасывания и закономерностей изменения коэффициента местных сопротивлений входа во всасывающие каналы.
Зафиксировано удовлетворительное согласование: расчетных и экспериментальных величин максимальных диаметров пылевых частиц, уносимых в аспирационную сеть от укрытий различных размеров; расчетной и опытной вихревых структур течений в укрытиях кабинного типа.
6. Результаты диссертационной работы использованы при расчетах и проектировании: узла растаривания порошков (Семилукский огнеупорный завод), узла подачи интенсивно пылящих материалов телескопическими погрузчиками в трюмы кораблей (АО СК «Авлита»), системы обеспыливания отходящих газов сушильной печи (ООО «Геос»), системах аспирации перегрузочных узлов сыпучих строительных материалов (Холдинговая компания «Киевгорстрой», ЗАО «Митра»).
Предлагаются следующие рекомендации по проектированию эффективных систем аспирации.
1. Для снижения вредных подсосов воздуха, поступающих через технологические проемы и неплотности, предлагается использовать эффект отрыва струи с острых кромок козырьков, установленных на входе в эти отверстия.
Для щелевидных (прямоугольных) неплотностей предлагается устанавливать горизонтальный козырек длиной 0,5 калибра на входе в проем и использовать вертикальный козырек на расстоянии 0,7-0,8 калибра, длиной до 1 калибра. Использование такой системы козырьков позволит повысить коэффициент местного сопротивления щелевой неплотности аспирационного укрытия более чем в 2 раза.
Для неплотностей в виде отверстий компактной формы (близкой к круглой или квадратной) предполагается также использовать систему экранов. Перпендикулярно этим отверстиям устанавливать козырьки длиной 0,5-0,7 от их гидравлического радиуса и использовать экраны с центральным
отверстием такого же размера, что и неплотности. Устанавливать такие экраны следует на расстоянии 0,4-0,5 гидравлического радиуса отверстия неплотности от первого козырька и шириной до 1 калибра.
Для всасывающего канала, встроенного в плоскую стенку, предлагается продлить канал за стенку на 0,5 калибра, а затем устанавливать механический экран с центральным отверстием, как описано в предыдущем абзаце.
2. Для существенного снижения объема воздуха, эжектируемого потоком сыпучего материала, при загрузке в приемные емкости, терминалы, железнодорожные вагоны, складское оборудование предлагается использовать аспирационное укрытие с загрузочным устройством, состоящем из двух соосно расположенных цилиндров, аэродинамически связанных перфорационными отверстиями внутреннего цилиндра.
3. Для снижения пылеуноса в аспирационную сеть, а значит и для предотвращения зарасгания воздуховодов, снижения скорости воздушных течений в горизонтальных участках аспирационных каналов и соответственно, снижения мощности электродвигателя, обслуживающего аспирационную систему, рекомендуется использовать свойства закрученных потоков. Закрутку воздушных потоков в аспирационном укрытии предлагается осуществлять вращающимися ротором или полым цилиндром со всасывающей щелью.
Перспективы дальнейшей разработки темы состоят: в разработке и дальнейшем совершенствовании методов расчета пылегазовых потоков в системах промышленной вентиляции на основе современных достижений вычислительной математики и аэрогидромеханики; в проведении экспериментальных исследований вихревых турбулентных пылегазовых потоков на разрабатываемых лабораторных и опытно-промышленных установках, с учетом подвижных границ технологического оборудования.
Основные публикации по теме диссертационного исследования
Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах
1. Аверкова, О. А. Особенности поведения пылевых аэрозолей в аспирационном укрытии стандартной конструкции [Текст] / О. А. Аверкова, В. Ю. Зоря, К. И. Логачев // Химическое и нефтегазовое машиностроение -2007.-№ 11.-С. 34-36.
2. Логачев, К. И. Закономерности изменения дисперсного состава пылевых аэрозолей в аспирационном укрытии [Текст] / К. И. Логачев, О. А. Аверкова, В. Ю. Зоря // Известия вузов. Строительство. - 2007 - 9 - С 46-52. " '
3. Аверкова, О. А. Компьютерное моделирование пылевоздушных течений вблизи местных вентиляционных отсосов от вращающихся
цилиндрических деталей [Текст] / О. А. Аверкова // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2008. - Том 4, № 1. - С. 27-32.
4. Анжеуров, Н. М. Комплекс компьютерных программ для расчета пылевоздушных течений в системах аспирации [Текст] / Н. М. Анжеуров, О. А. Аверкова // Новые огнеупоры. - 2008. - № 5. - С. 53-58.
5. Экономическая целесообразность внедрения систем аспирации в пыльных цехах промышленных предприятий [Текст] / О. А. Аверкова [и др.] // Вестник БГТУ имени В. Г. Шухова. - 2008. - № 2. - С. 50-53.
6. Экологические проблемы производства прокатных валков [Текст] / О.
A. Аверкова [и др.] // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2009. - № 3. - С. 152-156.
7. Моделирование отрывных течений вблизи всасывающей щели [Электронный ресурс] / О. А. Аверкова [и др.] // Вычислительные методы и программирование. -2010. - Т. 11. - С. 43-52. - Режим доступа: http://num-meth.srcc.msu.ru
8. Логачев, И. Н. Математическое моделирование отрывных течений при входе в экранированный плоский канал [Электронный ресурс] / И. Н. Логачев, К. И. Логачев, О. А. Аверкова // Вычислительные методы и программирование. - 2010. - Т. 11. - С. 68-77. - Режим доступа: http://num-meth.srcc.msu.ru
9. Логачев, И. Н. Математическое моделирование струйного течения воздуха при входе в плоский канал с козырьком и непроницаемым экраном [Электронный ресурс] /И. Н. Логачев, К. И. Логачев, О. А. Аверкова // Вычислительные методы и программирование. - 2010. - Т. 11. - С. 160-167. -Режим доступа: http://num-meth.srcc.msu.ru
10. Аверкова, О. А. Расчет концентрации и дисперсного состава клинкерной пыли в аспирационном укрытии [Текст] / О. А. Аверкова, В. И. Беляева, К. И. Логачев // Научные ведомости БелГУ. Сер. История. Политология. Экономика. Информатика. - 2010. -№ 13, вып. 15/1. - С. 77-83.
11. Аверкова, О. А. Компьютерное моделирование вихревых течений в аспирационном укрытии с щелевыми неплотностями [Текст] / О. А. Аверкова,
B. Ю. Зоря, К. И. Логачев // Научные ведомости БелГУ. Сер. История. Политология. Экономика. Информатика. - 2010. - № 1, вып. 13/1. - С. 93 -100.
12. Аверкова, О. А. Математическое моделирование вихревых течений в щелевых неплотностях аспирационных укрытий [Текст] / О. А. Аверкова [и др.] // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2010. - №3 (15). - С. 58-69.
13. Аверкова, О. А. Моделирование потенциальных течений с неизвестными границами на основе стационарных дискретных вихрей [Электронный ресурс] / О. А. Аверкова, И. Н. Логачев, К. И. Логачев // Вычислительные методы и программирование. - 2011.- Т. 12. - С. 213-219. - Режим доступа: http://num-meth.srcc.msu.ru
14. Аверкова, О. А. Разработка метода математического моделирования отрывных течений на основе стационарных дискретных вихрей [Текст] / О. А.
Аверкова, И. Н. Логачев, К. И. Логачев // Научные ведомости БелГУ. Сер. История. Политология. Информатика. - 2011. - №1(96), вып. 17/1. - С. 130136.
15. Аверкова, О. А. Моделирование отрыва потока на входе во всасывающие каналы в областях с разрезами [Электронный ресурс] / О. А. Аверкова, И. Н. Логачев, К. И. Логачев // Вычислительные методы и программирование. — 2012. - Т.13. - С. 298-306. — Режим доступа: Ьйр://пит-meth.srcc.msu.ru
16. Аверкова, О. А. Экспериментальное исследование отрывных течений на входе во всасывающие отверстия [Текст] / О. А. Аверкова // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2012. -№ 1. - С. 158-160.
17. Аверкова, О. А. Моделирование отрывных течений на входе во всасывающие каналы с использованием метода дискретных вихрей в нестационарной постановке [Текст] / О. А. Аверкова // Вестник БГТУ им. В. Г. Щухова. — 2012. -№ 2. - С. 133-135.
18. Аверкова, О. А. Моделирование отрывных течений на входе во всасывающие каналы с использованием теории функций комплексного переменного [Текст] / О. А. Аверкова // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. -2012. -№3._ С. 158-160.
19. Моделирование вихревых нестационарных течений в разомкнутых областях [Текст] / О. А. Аверкова [и др.] // Информационные системы и технологии. - 2012. -№ 5. - С. 13-19.
20. Аверкова, О. А. Моделирование вязких отрывных течений во всасывающие каналы [Текст] / О. А. Аверкова // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова,-2012.-№ 4.-С. 166-168.
21. Аверкова, О. А. Моделирование отрыва потока на входе в щелевые неплотности аспирационных укрытий [Текст] / О. А. Аверкова, И. Н. Логачев, К. И. Логачев // Новые огнеупоры. - 2012. - №10. - С. 56-60.
22. Логачев, И. Н. Эжекция воздуха ускоренным потоком частиц в перфорированном вертикальном канале с байпасной камерой. Сообщение 1. Уравнения динамики эжектируемого и рециркулируемого воздуха [Текст] / И. Н. Логачев, К. И. Логачев, О. А. Аверкова // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2012. -№10. - С. 46-53.
23. Логачев, И. Н. Эжекция воздуха ускоренным потоком частиц в перфорированном вертикальном канале с байпасной камерой. Сообщение 2. Линеаризация дифференциальных уравнений [Текст] / И. Н. Логачев, К. И. Логачев, О. А. Аверкова // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2012. - № 11-12. - С. 62-70;
24. Логачев, И. Н. Эжекция воздуха ускоренным потоком частиц в перфорированном вертикальном канале с байпасной камерой. Сообщение 3. Численный эксперимент и результаты исследований [Текст] / И. Н. Логачев, К. И. Логачев, О. А. Аверкова // Известия высших учебных заведений. Строительство.-2013.-№ 1.-С. 79-87.
25. Логачев, И. Н. Способы и средства снижения энергоемкости аспирационных систем при перегрузке сыпучих материалов [Текст] / И. Н.
Логачев, К. И. Логачев, О. А. Аверкова // Новые огнеупоры. - 2013. - № 6. -С. 66-70.
26. Закономерности отрывного течения при входе в выступающий канал с экранами [Текст] / О. А. Аверкова [и др.] // Ученые записки ЦАГИ. — 2013. -Т. 44, №2.-С. 33-49.
27. Особенности рециркуляции воздуха в перегрузочном желобе с комбинированной байпасной камерой. Сообщение 1. Основные уравнения [Текст] / О. А. Аверкова [и др.] // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2013. -№ 4. - С. 62-71.
28. Особенности рециркуляции воздуха в перегрузочном желобе с комбинированной байпасной камерой. Сообщение 2. Решение уравнений и результаты расчета [Текст] / О. А. Аверкова [и др.] // Известия высших учебных заведений. Строительство.-2013.-№ 5. - С. 54-62.
29. Моделирование отрывного течения на входе в квадратный всасывающий канал [Текст] / O.A. Аверкова [и др.] // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2013. - № 6. - С. 97-104.
30. Моделирование отрывных потоков на входе в круглые всасывающие каналы с кольцевыми экранами [Текст] / О. А. Аверкова [и др.] // Новые огнеупоры,-2013.-№ 10.-С. 57-61.
31. Моделирование отрывного течения на входе в круглый всасывающий канал [Электронный ресурс] / O.A. Аверкова [и др.] // Вычислительные методы и программирование. - 2013. - Т.14. - С. 246-253. — Режим доступа: http://num-meth.srcc.msu.ru
32. Логачев, И. Н. Эжекция воздуха при перегрузках сыпучих материалов в вертикальных каналах с ковшами. Сообщение 1. Закономерности изменения эжекционного напора в желобах [Текст] / И. Н. Логачев, К. И. Логачев, О. А. Аверкова // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2013. -№ 9. - С. 53-63.
33. Логачев, И. Н. Эжекция воздуха при перегрузках сыпучих материалов в вертикальных каналах с ковшами. Сообщение 2. Эжектирующие свойства ленточного ковшового элеватора [Текст] / И. Н. Логачев, К. И. Логачев, О. А. Аверкова // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2013. - № 10. - С. 38-47.
34. Методы снижения энергоемкости систем аспирации. Часть 4. Теоретические предпосылки создания пылелокализующих устройств с закрученными воздушными потоками [Текст] / O.A. Аверкова [и др.] // Новые огнеупоры. - 2014. -№ 8. - С. 53-58.
35. Разработка способов снижения объема аспирации при перегрузках сыпучих материалов ковшовыми элеваторами. Сообщение 1. Особенности расчетной схемы аспирации элеваторных перегрузок [Текст] / O.A. Аверкова [и др.] // Известия высших учебных заведений. Строительство. — 2014.— № 2. - С. 46-56.
36. Разработка способов снижения объема аспирации при перегрузках сыпучих материалов ковшовыми элеваторами. Сообщение 2. Снижение
объемов аспирации [Текст] / О.А. Аверкова [и др.] // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2014. - № 3. - С. 42-51.
37. Разработка способов снижения объема аспирации при перегрузках сыпучих материалов ковшовыми элеваторами. Сообщение 3. Результаты расчетов и их обсуждение [Текст] / О.А. Аверкова [и др.] // Известия высших учебных заведений. Строительство. — 2014. - № 4. - С. 86-98.
Научные труды, индексируемые в Scopus и (или) в Web of Science
38. Averkova, О. A. Behavior of aerosol particles in suction bunker of standard design [Text] / O. A. Averkova, V. Yu. Zorya, К. I. Logachev // Chemical and Petroleum Engineering. - 2007. - Vol. 43, Issue 11. - P. 686-690.
39. Anzheurov, N. M. Software for computing dusty air flows in ventilation systems [Text] / N .M. Anzheurov, O. A. Averkova // Refractories and Industrial Ceramics. - 2008. - Vol. 49, Issue 3. - P. 229-234.
40. Numerical simulation of air currents at the inlet to slot leaks of ventilation shelters [Text] / O. A. Averkova [et al.] // Refractories and Industrial Ceramics. -2010.-Vol. 51, Issue 3.-P. 177-182.
41. Modeling of gas separated flows at inlet of suction channels on the basis of stationary discrete vortices [E-book] / O. A. Averkova [et al.] // Proceedings of the 6th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2012), September 10-14, 2012, Vienna, Austria, Eds.: Eberhardsteiner, J.; Bohm, H.J.; Rammerstorfer, F.G., Publisher: Vienna University of Technology, Austria, ISBN: 978-3-9502481-9-7. - P. 1-20.
42. Logachev, I. N. Ejection of air by the stream of bulk materials in a vertical perforated channel [E-book] / I. N. Logachev, К. I. Logachev, O. A. Averkova // Proceedings of the III International Conference on Particle-based Methods. Fundamentals and Applications (Particles 2013), Stuttgart, Germany, 18-20 September, Eds.: M. BischofF, E. Ramm, E. Onate, R. Owen and P. Wriggers, -2013. - P. 103-114. - ISBN: 978-84-941531-8-1.
43. Logachev, I. N. Basic regularities of ejection air by flow of freely falling particles [E-book] / I. N. Logachev, К. I. Logachev, O. A. Averkova // Proceedings of the III International Conference on Particle-based Methods. Fundamentals and Applications (Particles 2013), Stuttgart, Germany, 18-20 September, Eds.: M. BischofF, E. Ramm, E. Onate, R. Owen and P. Wriggers. -2013. - P. 91-102. - ISBN: 978-84-941531-8-1
44. Simulation of processes of ventilation in the confided area of trapezoidal form [Text] / O. A. Averkova [et al.] // Middle-East Journal of Scientific Research. -2013.- 17 (8).-P. 1176-1180.
45. About dynamics of clinker dust in an aspiration hideout [Text] / O. A. Averkova [et al.] // Middle-East Journal of Scientific Research, 2013.-2013.- 17 (8).-P. 1181-1186.
46. About the modeling of detachable flows on the entrance of the round soaking-up branch pipe [Text] / O. A. Averkova [et al.] // Middle-East Journal of Scientific Research. - 2013. - 17 (8). - P. 1187-1193,
47. Logachev, I. N. Methods and Means of Reducing the Power Requirements of Ventilation Systems in the Transfer of Free-Flowing Materials [Text] / I. N. Logachev, К. I. Logachev, O. A. Averkova // Refractories and Industrial Ceramics. - 2013. - Vol. 54, Issue 3. - P. 258-262.
48. Modeling Detached Flows at the Inlet to Round Suction Flues With Annular Screens [Text] / O. A. Averkova [et al.] // Refractories and Industrial Ceramics. - 2014. - Vol. 54, Issue 5. - P. 425-429.
Монографии
49. Обеспыливающая вентиляция [Текст] : моногр. / О. А. Аверкова [и др.] ; под общ. ред. В. А. Минко. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. - 565 с.
50. Аверкова, О. А. Моделирование процессов обеспыливания технологического оборудования [Текст] / О. А. Аверкова. - Saarbrücken, Germany : LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH&Co. KG. - 2012. - 372 c. - ISBN: 978-3-659-16388-3
51. Аверкова, О. А. Отрывные течения в спектрах вытяжных каналов [Текст] / О. А. Аверкова, И. Н. Логачев, К. И. Логачев. - Москва ; Ижевск :
ИКИ, 2012.-288 с.
52. Логачев, И. Н. Энергосбережение в аспирации. Теоретические предпосылки и рекомендации [Текст] / И. Н. Логачев, К. И. Логачев, О. А. Аверкова. - Москва; Ижевск : РХД, 2013. - 504 с.
53. Logachev, I. N. Local Exhaust Ventilation: Aerodynamic Processes and Calculations of Dust Emissions [Text] / I. N. Logachev, К. I. Logachev, O. A. Averkova. - Boca Raton : CRC Press, 2015. - 564 p.
Объекты интеллектуальной собственности
54. Логачев, К. И. Математическое моделирование процессов в системах аспирации: компьютерная программа [Текст] / К. И. Логачев, О. А. Аверкова // Компьютерные учебные программы и инновации. - 2008. - № 4. - С. 131. (Свидетельство ОФАП №9662, ВНТИЦ №50200800035.)
55. Аверкова, О. А. Компьютерная программа «Грохот» / А. И. Пузанок, О .А. Аверкова [Текст] // Инновации в науке и образовании. - 2008. - №6 (41). - С. 17. (Свидетельство ОФАП№10820, ВНТИЦ№50200801302.)
56. Аверкова, О. А. Расчет отрывного течения на входе во всасывающий канал щелевидной формы [Текст] / О. А. Аверкова, К. И. Логачев : свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012661426 Российская Федерация ; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 14.12.2012.
57. Аверкова, О. А. Расчет истечения плоской струи идеальной жидкости [Текст] / О. А. Аверкова, К. И. Логачев, И. В. Ходаков : свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ Российская федерация №2013614881 ; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 22.05.2013.
58. Аверкова, О. А. Расчет отрывного течения на входе в круглый патрубок с экранами [Текст] / О. А. Аверкова, К. И. Логачев, И. В. Ходаков : свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ Российская федерация №2013616992 ; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 30.07.2013.
59. Пат. 1Ш 2503891 С2 Российская Федерация МПК Р24Р 13/08 (2006.01). Способ управления отрывом воздушного потока на входе во всасывающие каналы [Текст] / О. А. Аверкова [и др.] ; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» (БГТУ им. В. Г. Шухова). -№ 2012114363/12 ; заявл. 11.04.12 ; опубл. 10.01.14, Бюл. № 1. - 7 с.
60. Пат. Ш 142 259 Ш Российская Федерация МПК Е21Р 5/00 (2006.01). Аспирационное укрытие мест перегрузки сыпучего материала [Текст] / О. А. Аверкова [и др.] ; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова» (БГТУ им. В. Г. Шухова). - № 2014105607/03 ; заявл. 14.02.14 ; опубл.: 27.06.14, Бюл. № 18.
61. Пат. ГШ 146813 1Л Российская Федерация МПК Е21Р5/00 (2006.01). Аспирационное укрытие места перегрузки сыпучего материала [Текст] / О. А. Аверкова [и др.] ; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова» (БГТУ им. В. Г. Шухова). - № 2014115752/03 ; заявл. 18.04.14 ; опубл. 20.10.14, Бюл. № 29.
Учебные пособия
62. Логачев, К. И. Компьютерное моделирование процессов теплогазоснабжения и вентиляции [Текст] : учеб. пособие / К. И.Логачев, А. И.Пузанок, О. А.Аверкова. - Белгород : Изд-во БГТУ, 2006. - 156 с.
63. Аверкова, О. А. Математическое моделирование процессов в системах аспирации [Текст] : учеб. пособие / О. А. Аверкова, К. И. Логачев. -Белгород: Изд-во БГТУ, 2007. - 271 с.
64. Аверкова, О. А. Вычислительный эксперимент в аэродинамике вентиляции [Текст] : учеб. пособие / О. А. Аверкова. - Белгород : Изд-во БГТУ, 2011,- 110 с.
65. Логачев, К. И. Математические и численные методы САПР систем ТГВ [Текст]: учеб. пособие / К. ИЛогачев, О. А.Аверкова. - Белгород : Изд-во БГТУ, 2013.- 154 с.
Аверкова Ольга Александровна
РАЗРАБОТКА И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ СИСТЕМ МЕСТНОЙ ОБЕСПЫЛИВАЮЩЕЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
05.23.03 — Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
Подписано в печать 10.06.2015 Формат 60x84/16
Усл. печ. л. 2,0 „ лпп
Зак. № 172 Тираж 100 экз.
Лицензия ИД №04708 от 08.05.2001 г.
Отпечатано в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г.Шухова», 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46
-
Похожие работы
- Совершенствование систем обеспыливающей вентиляции в производстве гипсовых вяжущих для снижения выбросов в атмосферу
- Математическое моделирование систем обеспыливания промышленных объектов с учетом явлений переноса в гетерогенных средах
- Совершенствование вихревых технологий обеспыливающей вентиляции при производстве керамических стеновых изделий
- Моделирование обеспыливающей вентиляции выбивных отделений литейных цехов
- Совершенствование метода расчета вихревых пылеуловителей в системах обеспыливающей вентиляции строительных производств
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов