автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Совершенствование тепловой работы туннельных печей для обжига керамических изделий

кандидата технических наук
Ракутина, Дарья Валериевна
город
Иваново
год
2006
специальность ВАК РФ
05.14.04
цена
450 рублей
Диссертация по энергетике на тему «Совершенствование тепловой работы туннельных печей для обжига керамических изделий»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование тепловой работы туннельных печей для обжига керамических изделий"

На правах рукописи

РАКУТИНА ДАРЬЯ ВАЛЕРИЕВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ ТУННЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ ДЛЯ ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Специальность 05.14.04. — Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2006

Работа выполнена на кафедре «Теоретические основы теплотехники» ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В,И. Ленина» (ИГЭУ)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Бухмиров Вячеслав Викторович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники РФ, профессор Кривандин Владимир Алексеевич

кандидат технических наук, доцент Горбунов Владимир Александрович

Ведущая организация:

научно-исследовательский центр ОАО «Теплопроект», г. Апрелевка, Московская область

Защита состоится «24» ноября 2006 года в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 212.064.01 в ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина» по адресу: 153003 г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34, аудитория Б-237.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 153003 г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34, ученый совет ИГЭУ. Тел. (0932) 3S-57-59, факс (0932) 38-57-01. E-mail: kafedra@tot.ispu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГЭУ. Автореферат разослан «24» октября 2006 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

г.

А.В. Мошкарин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время одной из важнейших проблем является экономия топливно-энергетических ресурсов. При этом особое значение энергосбережение имеет для энергоемких отраслей промышленности, к которым относится производство керамических изделий.

Для обжига керамических изделий производственного и бытового назначения широко применяют туннельные печи, обладающие большими потенциальными возможностями для повышения их энергетической» технологической и экономической эффективности за счет совершенствования конструкции и режимов работы данных высокотемпературных установок.

Обжиг керамических изделий представляет собой сложный технологический и теплофизический процесс. При обжиге под влиянием теплового воздействия в керамических массах протекают физико-химические процессы» связанные с различной степенью спекания материала. При этом для получения высококачественных изделий, не имеющих трещин и деформаций, необходимо обеспечить рациональный режим термической обработки, заключающийся в равномерном нагреве и охлаждении изделий по всей массе с допустимой скоростью изменения температуры.

Таким образом» необходимыми условиями получения высококачественной продукции и повышения производительности туннельных печей являются правильная организация нх тепловой работы и точное выдерживание температурного графика обработки изделий.

Экспериментальные исследования в производственных условиях являются дорогостоящим» сложным и длительным процессом. Современное состояние вычислительной техники и средств математического обеспечения, включая численные методы реализации сложных математических моделей, позволяют получать достаточно точную и обширную информацию о различных тепловых процессах путем проведения вычислительных экспериментов. Этот метод исследования существенно сокращает сроки и затраты на разработку рациональных тепловых режимов.

В связи с этим актуальное значение приобретают задачи повышения эффективности тепловой работы действующих агрегатов, выбора рациональных режимов обжига и конструктивного совершенствования туннельных печей на основе математического моделирования их тепловой работы.

Целью работы является исследование и совершенствование режимов обжига керамических изделий при помощи специально разработанных математических моделей тепловой работы туннельных электрических и газовых печей.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

I. Осуществить выбор численного метода решения многомерных задач теории теплопроводности. Для этого исследовать эффективность двух основных методов

При проведении экспериментальных исследований оказаны научные консультации к. т. к., доц. Гнездовым E.H.

решения задач этого класса: метода дробных шагов и метода Либмана.

2. Разработать математическую модель тепловой работы туннельной электрической печи для обжига абразивных кругов на керамической связке, учитывающую многоярусность установки, особенности геометрических размеров садки, её внутреннего строения и изменение теплофнзических свойств материала в процессе термообработки.

3. Разработать математическую модель тепловой работы туннельной газовой печи для обжига керамического кирпича, учитывающую тепловые эффекты химических реакций, происходящих в обжигаемых изделиях, а также порозность керамического кирпича.

4. Выполнить экспериментальное исследование тепловой работы туннельной двухщелевой электрической печи и туннельной газовой печи. Проверить адекватность математических моделей сопряженного теплообмена в туннельных обжиговых печах.

5. Провести исследование тепловой работы туннельных электрической и газовой печей при помощи математической модели. Разработать рекомендации по совершенствованию режимов обжига керамических изделий.

Научная новизна работы.

1. Исследована эффективность двух основных методов решения многомерных задач теории теплопроводности: метода дробных шагов и метода Либмана. Построены номограммы, позволяющие определять оптимальные параметры пространственно-временной сетки и выбирать метод решения.

2. Разработана новая методика экспериментального исследования характеристик качества керамического кирпича (трещинообразование, сопротивление на сжатие и изгиб), учитывающая особенности, как технологического режима, так и состава сушнльно-печного оборудования.

3. Разработана математическая модель тепловой работы туннельной двухщелевой электрической печи для обжига абразивных кругов на керамической связке, учитывающая особенности строения садки и изменение теплофнзических свойств материала в процессе обжига, а также позволяющая выбирать рациональные тепловые режимы термообработки изделий различного типа и исследовать влияние конструкции печи на равномерность и скорость нагрева (охлаждения) материала.

4. Разработана математическая модель тепловой работы туннельной газовой печи для обжига керамического кирпича, учитывающая тепловые эффекты химических реакций, происходящих в объеме керамического кирпича в процессе обжига, а также позволяющая выбирать рациональные режимы обжига изделий и исследовать влияние конструкции ограждений печи на равномерность и скорость нагрева (охлаждения) кирпичной садки.

Достоверность представленных в работе результатов и выводов, полученных путем проведения вычислительного эксперимента, подтверждена при проверке адекватности математических моделей путем сравнения расчетных данных с результатами промышленных экспериментов.

Практическая ценность работы.

1. Экспериментально получена новая информация об изменении температуры и влажности горячего теплоносителя, а также температуры и влажности кирпича в процессе сушки в туннельном сушиле с однорядным по высоте расположением кирпичей в садке.

2. Сконструировано устройство, позволяющее в условиях повышенных температур в течение длительного времени измерять и регистрировать ряд параметров термообрабатываемых изделий (патент на полезную модель № 48630).

3. В результате комплексного экспериментального исследования процесса сушки разработаны рекомендации по совершенствованию режима сушки керамического кирпича.

4. Математические модели по расчету температурных полей и режимов обжига керамических изделий в туннельной электрической и газовой печах реализованы в виде вычислительного программного комплекса «Tunnel furnaces», имеющего современный интерфейс. Программный комплекс может быть использован наладочными и проектными организациями при проектировании и эксплуатации установок данного типа,

5. Предложены номограммы, позволяющие определять рациональный режим работы туннельной электрической печи, обеспечивающий заданное качество продукции. Номограммы могут быть использованы при составлении новой технологической инструкции режима обжига абразивных кругов на керамической связке.

6. Для условий работы туннельной газовой печи получена функциональная зависимость производительности печи от расхода топлива, позволяющая выбирать рациональный режим термообработки керамического кирпича при заданной температуре обжига.

7. Предложено техническое решение по утилизации тепловых потерь из рабочего пространства туннельной электрической печи. Новая конструкция ограждений печи позволит повысить эффективность использования энергии, увеличить срок службы клемм электронагревателей и регулировать интенсивность охлаждения садки.

8. В результате теоретического и экспериментального исследования тепловой работы туннельных электрической и газовой печей разработаны рекомендации по совершенствованию режимов обжига керамических изделий.

Реализация результатов. Результаты диссертационной работы в виде рекомендаций по совершенствованию тепловой работы туннельной двухщелевой электрической печи для обжига абразивных кругов на керамической связке переданы ЗАО «ИСМА». Внедрение предложенных рекомендаций позволит снизить брак готовой продукции.

Результаты диссертационной работы в виде рекомендаций по совершенствованию тепловой работы туннельной газовой печи для обжига керамического кирпича переданы ОАО «Ивстройкерамика». Внедрение предложенных рекомендаций позволит повысить качество керамического кирпича.

Математические модели туннельных электрической и газовой печей переданы ОАО «Теплопроект» для использования при проектировании и наладке печей указанного типа

Вычислительный программный комплекс «Tunnel furnaces», предназначенный для исследования и расчета температурных полей и режимов обжига керамических изделий в туннельных электрической и газовой печах, используется в учебном процессе Ивановского государственного энергетического университета. Личный вклад автора в получении результатов состоит:

- в исследовании эффективности методов решения многомерных задач теории теплопроводности;

- в разработке комплексных математических моделей туннельных печей с электрическим и газовым отоплением для обжига керамических изделий, которые реализованы в виде вычислительного комплекса «Tunnel furnaces»;

- в разработке рекомендаций по совершенствованию режимов обжига керамических изделий;

- в составлении программ промышленных испытаний и обработке результатов эксперимента.

Автор защищает:

- результаты исследования и рекомендации по совершенствованию тепловой работы туннельных электрической и газовой печей для обжига керамических изделий;

- математическую модель тепловой работы туннельной электрической печи для обжига абразивных кругов на керамической связке;

- математическую модель тепловой работы туннельной газовой печи для обжига керамического кирпича;

- результаты исследования эффективности двух основных методов решения многомерных задач теории теплопроводности: метода дробных шагов и метода Либмана.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты данной работы представлялись:

• на международных научно-практических конференциях: «Состояние и перспективы развития эл ектротехнологии. XI и XII Бенардосовские чтения» (Иваново, ИГЭУ, 2003 и 2005); «Автоматизированные печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии» (Москва, МИСиС, 2002); «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, МЭИ, 2004 и 2005); «XII Туполеве кие чтения» (Казань, КГТУ, 2004); «Металлургическая теплотехника: история, современное состояние и будущее» (Москва, МИСиС, 2006); «XII Sympozjuш Шугшапу С1ер1а 1 Маву» (Краков, Польша, 2004);

• на всероссийских научно-практических конференциях: «Повышение эффективности теплоэнергетического оборудования» (Иваново, ИГЭУ, 2002 и 2005); «Энергетики и металлурги настоящему н будущему России» (Магнитогорск, 2002, 2003 и 2004);

• на национальной конференции по теплоэнергетике «НКТЭ-2006» (Казань, Иссл. центр пробл. энерг. КазНЦ РАН, 2006).

Публикации. Основное содержание работы отражено в 27 публикациях, в том числе в 17 статьях и докладах, I патенте на полезную модель, 9 тезисах докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 191 страницу машинописного текста, рисунки, таблицы, список литературы из 192 наименований и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены общая цель работы и направление исследований, перечислены решаемые задачи, отражены научная новизна и практическая ценность, пояснена структура работы.

В первой главе проводится аналитический обзор современного состояния вопроса экспериментального и теоретического исследования тепловой работы промышленных печей.

На основании анализа литературы были сделаны следующие выводы.

1. Туннельные печи широко применяют для обжига керамических изделий производственного и бытового назначения.

2. Обжиг является завершающей и наиболее ответственной стадией изготовления керамических изделий. Для получения высококачественных изделий, не имеющих трещин и деформаций необходимо обеспечить такой режим, при котором скорость нагрева и охлаждения изделий не превышает допустимых значений. Поэтому при выборе рационального режима обжига основными параметрами являются до-

пустимая скорость нагрева н охлаждения изделий или допустимый перепад температур по сечению тела, а также максимальная температура обжига.

3. Основным недостатком туннельных печей является несовершенство режима обжига, что обусловлено отсутствием информации о температурных полях, а также недостаточной изученностью процессов тепломассопереноса, осложненных фазовыми и химическими превращениями в обжигаемых изделиях. Выбор режимов обжига в туннельных печах, как правило, осуществляют на основе эмпирических данных с использованием косвенной информации о температурных полях в обрабатываемых изделиях.

4. В настоящее время методы численного моделирования являются одним из основных инструментов теплотехнических исследований в промышленной теплоэнергетике. Это обусловлено преимуществами этих методов перед натурным экспериментом и непрерывным расширением возможностей их использования в связи с развитием вычислительной техники. Проведение вычислительных экспериментов с математической моделью, реализованной в виде программы дня ЭВМ, обеспечивает сокращение сроков исследования и уменьшение его стоимости, позволяет прогнозировать поведение изучаемого объекта в различных, в том числе экстремальных ситуациях, создавая, таким образом, основу для теплотехнического обоснования проектных решений при разработке новых и совершенствовании существующих технологических процессов.

5. Существующие математические модели термообработки керамических изделий и методики теплового расчета режимов обжига в туннельных печах не всегда учитывают влияние тепловых эффектов химических реакций, происходящих в обжигаемых изделиях, и изменение теплофизических свойств материала в процессе обжига.

6. К настоящему времени комплексных математических моделей, описывающих все особенности тепломассообменных процессов, происходящих в туннельных обжиговых печах и учитывающих строение садки, в литературе не обнаружено.

Таким образом, совершенствование тепловой работы туннельных печей, предназначенных для обжига керамических изделий, представляет практический и научный интерес.

Во второй главе исследована эффективность двух основных методов решения многомерных задач теории теплопроводности: метода дробных шагов и метода Либмана,

Метод дробных шагов и метод Либмана обычно применяют для решения построенных на основе метода сеток разностных схем в многомерных задачах теплопроводности.

Оценку эффективности метода дробных шагов и метода Либмана выполняли для условий работы промышленных печей на примере расчета симметричного на-

\ J

грева двумерного цилиндра и трехмерной пластины, изготовленных из материалов с разными теплофизическими свойствами: корунда, керамического кирпича и углеродистой стали. Температурное поле двумерного цилиндра описывали дифференциальным уравнением теплопроводности, записанным в цилиндрической системе координат, а температурное поле трехмерной пластины - дифференциальным уравнением теплопроводности, записанным в декартовой системе координат. На поверхностях тел считали заданными граничные условия II или III родов. Разностная аппроксимация дифференциальных уравнений и краевых условий выполнена методом контрольного объема по неявной конечно-разностной схеме.

Расчет температурного поля с заданной точностью можно выполнять на сетках с разным соотношением шагов по пространству и времени. При этом оптимальной будем считать сетку, обеспечивающую заданную точность расчета при минимальном объеме вычислений. В этом случае в качестве критерия оптимизации удобно использовать критерий эффективности разностных схем (КЭРС), предложенный В.В. Бухмировым и Т.Е. Созиновой. Разностная сетка, обеспечивающая заданную точность расчета при максимальном значении КЭРСа, является оптимальной.

Формула для расчета критерия эффективности разностных схем имеет вид:

^«^(N^+lXN^+lXN^+lJc^/Ath (1)

где фрс — коэффициент, характеризующий удельные вычислительные затраты, т.е. количество элементарных операций, приходящихся на один узел пространственной сетки при расчете одного шага по времени; NX(,NXi,NXj— число разностных слоев по

трем ортогональным координатам; ткан - время нагрева; Ат - шаг по времени.

В качестве базовой схемы была принята разностная схема, реализуемая методом дробных шагов. Коэффициент относительной трудоемкости для базовой разностной схемы равен единице по определению. Коэффициент относительной трудоемкости для метода Либмана находили как отношение времени расчета этим методом к времени расчета базовым методом.

В результате исследования эффективности установлено, что трудоемкость метода Либмана в основном выше трудоемкости метода дробных шагов. Однако, при расчете температурного поля на сетках с мелким шагом по времени и пространству эффективность метода дробных шагов равна эффективности метода Либмана при одинаковом значении относительной погрешности. При расчете на разностных сетках с большим шагом по времени и пространству эффективнее оказывается метод дробных шагов. Также установлено, что при граничных условиях II рода метод дробных шагов и метод Либмана при одном и том же числе разбиений по пространству и времени дают решение с одинаковой точностью. При граничных условиях III рода относительная погрешность численного расчета по методу Либмана в основном выше или равна погрешности расчета по методу дробных шагов. Заметим так-

же, что увеличение числа разностных слоев по каждому координатному направлению свыше 30 не приводит к заметному изменению точности решения, как по методу дробных шагов, так и по методу Либмана.

Результаты проведенного исследования эффективности методов решения многомерных задач теории теплопроводности представлены в виде номограмм, которые позволяют в каждом конкретном случае определять оптимальные параметры пространственно-временной сетки, а также выбрать предпочтительный метод расчета.

В третьей главе приведены результаты экспериментального исследования тепловой работы туннельной электрической печи ЗАО «ИСМА» г. Иваново и туннельных печей н сушил австрийской фирмы «Fuchs», установленных на ОАО «Ивстрой-керамика» г. Иваново.

Туннельная двухщелевая электрическая печь ЗАО «ИСМА» предназначена для обжига абразивных кругов на керамической связке. Режим работы печи квазистационарный. Длина печи 15,8 м. По длине печь делится на три зоны: нагрева, обжига и охлаждения. Отопление первых двух зон ведут карбид-кремниевыми нагревателями. Печь имеет три яруса по высоте: верхний, средний и нижний. Электрические нагреватели установлены в каждом ярусе. Садка состоит из уложенных друг на друга абразивных кругов, которые перемещаются вдоль печи на специальной плите. При этом между обжигаемыми изделиями и плитой-основанием находится порошкообразная прослойка из электрокорунда. Движение плит по туннелю печи осуществляется гидравлическими толкателями. Единовременно в печи может находиться 28 плит с заготовками.

Цель экспериментального исследования тепловой работа электрической печи -определение температурного поля в садке в процессе обжига. Экспериментальная садка была сформирована из трех абразивных кругов диаметром 250><76 мм и высотой 40 мм уложенных друг на друга с внесением слоя порошкообразного электрокорунда между заготовками. Температура измерялась в двух точках садки при помощи термоэлектрических термометров типа ТХА и компенсационного самопишущего потенциометра КСП-3 (рис. 1).

В результате эксперимента получена информация об изменении температурного поля в двух точках садки в процессе обжига. Кроме этого, экспериментальное исследование тепловой работы туннельной электрической печи позволило выявить нарушения заданного технологического режима, а именно:

- максимальная температура изделий в печи составляет 1180^-1200 °С, что ниже заданной по инструкции величины на 7%;

- участок резкого охлаждения изделий после выдержки при максимальной температуре отсутствует;

- скорость охлаждения в интервале от 800 °С до 650 °С превышает предельно допустимую на 37%.

1,2 — термоэлектрический термометр;

3 - стопка из трех абразивных кругов размером D/d/h»250/76/40*;

4 — стопка из шести абразивных кругов размером D/d/fr=175/30/20;

5 - стопка из пяти абразивных кругов размером D/d/h=150/30/25; _б — плита; —- направление движения плит.

*D - наружный диаметр, мм; d - внутренний диаметр, мм; h - толщина, мм.

Основным видом продукции, выпускаемым ОАО «Ивстройкерамика» г. Иваново, является керамический кирпич. Производство кирпича осуществляется на су-шильно-печном оборудовании австрийской фирмы «Fuchs». Отделение сушил и печей включает: одно предварительное сушило (накопительный туннель), четыре туннельных сушила и четыре туннельные обжиговые печи с газовым отоплением. По проекту предусмотрена работа сушильно-печного отделения парами: сушило -печь. Длина сушильного и печного туннелей 132 м, а их ширина -4 м. Каждый туннель вмещает 44 вагонетки с кирпичом.

Особенностью технологии фирмы «Fuchs» является отказ от многорядной садки - каждый кирпич ставится на вагонетку отдельно на тычок с зазором по отношению к соседним изделиям. Расстояние между кирпичами в рядах —10-Н5 мм; между рядами —2CN-30 мм. Количество кирпичей на вагонетке составляет 760+830 шт.

В диссертации разработана и апробирована методика экспериментального исследования характеристик качества керамического кирпича (трещинообразование, сопротивление на сжатие и изгиб) в зависимости от условий сушки и обжига и состава сушильно-печного оборудования.

Разбраковка по трещинам проводилась после каждого технологического этапа сушки и обжига: предварительной сушки, основной сушки и обжига в печи. Установлено, что трещи необразован и е происходит в сушилах (48,7% трещин) и в печах (46,7% трещин) примерно в равных объемах. Данный факт свидетельствует о существование значительного резерва для повышения качества керамического кирпича за счёт совершенствования режимов сушки и обжига.

Испытание кирпичей на прочность и расчет предельных значений сопротивления изделий при сжатии и изгибе проводили в соответствии с требованиями ГОСТа. Кроме этого было проведено исследование изменения температуры и влажности горячего теплоносителя, а также температуры и влажности кирпича в процессе сушки в туннельном сушиле.

Измерение температурного поля внутри кирпича-сырца выполнено с использованием специально сконструированной камеры-термостата (патент на полезную модель № 48630), предназначенной для измерения и регистрации параметров термооб-рабатываемых изделий при повышенных температурах сушильного агента (до 120°С).

Комплексное исследование процесса сушки позволило установить причины появления брака продукции на данном этапе технологического процесса. В частности зафиксировано существование большого перепада температуры по ширине сушильного туннеля. Кроме этого, установлено, что изменение температурного поля теплоносителя по длине сушила происходит «скачками», что приводит к неравномерной усадке сырца и, как следствие, к появлению трещин. На основе полученных экспериментальных данных были разработаны рекомендации, в соответствии с которыми на ОАО «Ивстройкерамика» выполнена модернизация конструкции туннельного сушила № I.

Для выравнивания температурного поля теплоносителя по ширине вагонеток было предложено использовать реверс рециркуляционных вентиляторов, обеспечивающий периодическую смену направления движения горячего воздуха поперек туннеля сушилки. В результате внедрения реверса снизилась скорость усадки кирпича и уменьшилось его растрескивание, и, как следствие, сократилось количество брака и повысилось качество выпускаемой продукции.

Целью экспериментального исследования тепловой работы туннельной печи фирмы «Fuchs» было определение температурного режима обжига керамического кирпича н сравнение его с заданным по технологической инструкции.

Температуру измеряли с помощью термоэлектрических термометров типа ХА и прибора Technoterm 9400. Спаи термоэлектрических термометров были размещены в нижней половине кирпича и под верхней поверхностью кирпича в специально просверленных отверстиях. В результате эксперимента получены две температурные кривые обжига керамического кирпича. Экспериментальное исследование тепловой работы туннельной печи позволило выявить отклонение режима работы установки от заданного по технологической инструкции.

Результаты экспериментального исследования режимов обжига туннельных электрической и газовой печей использованы для проверки адекватности математических моделей тепловой рабоТы печей данного класса.

В четвертой главе разработана математическая модель сопряженного теплообмена в двухщелевой электрической печи сопротивления.

Математическое моделирование тепловой работы данной печи основано на совместном решении задач внешнего и внутреннего теплообмена.

Моделирование внешнего теплообмена в двухщелевой электрической печи выполнено на основе резольвентного зонального метода расчета, устанавливающего непосредственную связь потоков результирующего излучения с температурами.

Для упрощения расчета радиационного теплообмена приняты следующие допущения: все тела принимающие участие в теплообмене можно считать серыми, а среду печи - диатермичной; нагреватели могут быть представлены в виде полос шириной равной их диаметру, расположенных непосредственно у верхней поверхности расчетного участка.

В соответствии с заданным по технологии режимом термообработки в печи было выделено 28 расчетных участков, в пределах которых температура изменяется не более чем на 100 °С. На каждом расчетном участке верхнего и среднего ярусов было выделено по пять расчетных зон: 1 — тепловоспринимающая поверхность нагреваемых изделий, 2 — поверхность свода печи, 3, 4 - боковая поверхность обмуровки, 5 - поверхность электрических нагревателей (рис. 2). В нижнем ярусе печи зона нагреваемого материала отсутствует. Торцевые зоны первого и последнего участков считаем абсолютно черными поверхностями с температурой равной температуре окружающей среды.

В рамках резольвентного зонального метода решение задачи внешнего теплообмена сводится к определению температур поверхностных зон второго рода (поверхность электрических нагревателей) и поверхностных зон третьего рода (поверхность кладки) путем решения следующей системы зональных уравнений:

+ Ь(!т)Т(^т) + ь(мп) =0, (2)

0,П>

где Ь и Ь' - балансовые коэффициенты, учитывающие тепловыделение в

(цта) (¡.т)

электрических нагревателях и потери тепла в окружающую среду; %пнмп) - коэффициенты радиационного теплообмена.

Коэффициенты радиационного теплообмена в сером приближении определяем по формуле:

Рис. 2. Схема расположения расчетных (поверхностных) зон

где вфл) и Р^д) - степень черноты и площадь п-ой зоны .¡-го расчетного участка; оь -постоянная Стефана-Больцмана; Ф^^цщ) - разрешающие угловые коэффициенты излучения с п-ой зоны 3~го расчетного участка на т-ую зону 1-го расчетного участка; символ Кронекера.

Разрешающие угловые коэффициенты находим в результате решения следующей системы уравнений:

к

где Фо^Кцт) - угловые коэффициенты излучения; К* - отражательная способность к-й зоны.

Геометрические угловые коэффициенты рассчитаны по известным формулам для параллельных и перпендикулярных плоских поверхностей и по выражениям, полученным на основании этих формул с учетом свойств замкнутости, взаимности и невогнутости.

Плотности потоков результирующего излучения для зон первого рода, соответствующих нагреваемым изделиям и нижним поверхностям плит верхнего и среднего ярусов, определяем по формуле:

О»)

Полученные в результате решения внешней задачи теплообмена значения плотности потоков результирующего излучения служат исходными данными для решения внутренней задачи. Целью математического моделирования внутреннего теплообмена является расчет нестационарного температурного поля в садке прн неСадка двухщелевой электрической печи формируется, как правило, из нескольких стопок абразивных кругов разного размера, уложенных на плиту. Плита с обжигаемыми изделиями перемещается вдоль печи с постоянной скоростью и. Для решения задачи внутреннего теплообмена выделим повторяющуюся область, состоящую из стопки абразивных кругов и част плиты-подины, на которой они установлены (рис. 3).

Температурное поле в полом цилиндре (стопке абразивных кругов) считаем осесимметричным и описываем нелинейным дифференциальным уравнением теплообмена, записанным в цилиндрической системе координат:

14

*...................... ............*.......... * -Л"-1....... .....

V ш 1 i / ш |

VI 11 1 i / " -

1 1 /

jV/ ±/" л/ SJ

Рис. 3. Схема расчетной области I, II, III — абразивные круги; IV - плита — подина; V+VII - слой из порошка электрокорунда; 1 -s-8 - поверхности теплообмена.

Так как ширина плиты В много больше ее толщины Нр, переносом тепла теплопроводностью в направлении дг можно пренебречь. В этом случае температурное поле в пластине (плите-подине) можно описать одномерным дифференциальным уравнением теплообмена при допущении квазистационарного режима работы печи:

В уравнениях (6) и (7) приняты следующие обозначения: Т — температура; с' -удельная объемная теплоемкость; X - коэффициент теплопроводности; и - скорость перемещения садки; г, у, г — координаты.

Температуру промежуточного слоя из порошкообразного электрокорунда находим решением дифференциального уравнения теплопроводности, считая этот слой термически тонким телом толщиной 6:

где Я8(г) - плотность теплового потока, поступающего на промежуточный слой; Яв+1(г) - плотность теплового потока, выходящего из промежуточного слоя.

На всех остальных поверхностях абразивных заготовок (полого цилиндра) и опорной плиты (пластины) заданы граничные условия второго рода.

Плотность теплового потока поступающего на поверхности 2-К7 (см. рис. 3) найдена с использованием известных формул для расчета угловых коэффициентов между двумя параллельными дисками, концентрическими цилиндрами и кольцевыми поверхностями, а также свойств взаимности и замыкаемости угловых коэффициентов.

Решение поставленной задачи внутреннего теплообмена выполнено методом сеток по неявной конечно-разностной схеме. При этом координату у заменили переменной г = у/и, имеющей смысл времени в течение которого некоторое фиксированное сечение садки перемещается в печи на расстояние равное длине одного расчетного участка.

Задача сопряженного теплообмена решается последовательным согласованием внешней и внутренней задач теплообмена по следующему алгоритму.

1. Для каждого яруса выполняем расчет матрицы геометрических и разрешающих угловых коэффициентов, а также коэффициентов радиационного теплообмена.

2. Для каждого расчетного участка задаем приближенные значения температур зон первого рода, соответствующих открытой поверхности изделий и нижней поверхности плит.

(7)

(8)

3. Решая системы зональных уравнений в верхнем, среднем и нижнем ярусах итерационным методом Ньютона, определяем температуры поверхностных зон второго и третьего родов и плотности потоков результирующего излучения для зон первого рода.

4. Используя найденные значения плотности потоков результирующего излучения, решаем внутренние задачи теплообмена:

— в двухслойной области "изделия-плита" верхнего яруса;

— в двухслойной области "изделия-плита" среднего яруса.

5. Усредняя температуры верхних поверхностей изделий и нижних поверхностей плит в пределах каждого расчетного участка, находим уточненные значения зональных температур зон первого рода, и после этого — при необходимости дальнейшего уточнения решения сопряженной задачи — возвращаемся к п. 3,

Математическая модель тепловой работы туннельной электрической печи реализована в виде вычислительной программы на языке программирования Delphi 7.

'С-р I 1 i —,— 1 i -t 1

щ___ j 1 i i i/Г 1 i

■ i vW i 4

у» . J 1 t i Л I iT fn T\

)Q \ж i t 1 i t 1 N N

0 1—- —i i П i —i-:- i i i I ! i ' 1 i I 1 t J l i —i— ... i" ( i

1 4 7 10 16 "19 22 25 М»*оа»«цим

■ •■• • -нижний спай (точка 1) —г—верхний спай (точка 2)

Рис. 4. Расчетные и экспериментальные значения температур а двух точках садки (П - экспериментальные данные; - и ------- результаты расчета)

Достоверность результатов, получаемых при использовании разработанной математической модели, была проверена путем сопоставления с данными промышленных испытаний проходной электрической печи ЗАО «ИСМА» г. Иваново. Получено удовлетворительное совпадение результатов вычислительного эксперимента и опытных данных (рис. 4). Максимальная относительная погрешность расчета температуры не превышает 10 %.

Предложенная математическая модель тепловой работы туннельной электрической печи позволяет выбирать рациональный режим обжига керамических изделий

50

45

40

35

30

25 20

40 45

50 55 60 65 70 75 80 85

0 ф .¿г

и

.** 1. * V- V- т **

г"——г— г^—г—г О—О--

— — ф + >

/ / * Ф Ф * / .у 'РТ-1 / .* г

/ / / ✓ П* ф ф 1050 гУ*

950 1000 1100 1150 1200 1250 1300

Ж--..... • —^

Ь ж - Ж— " * * . — — - -ж-ТГ • 4 _ --''Ж- 'ЯГ* ""

-)■ ■ м— ! ж - ■ * V * ж —ж

о.

■ <4 1

• 1 Ч >

1 \ П < ч -------ТХ- * •а *

--- N * а.. ***о

\! ^ > 1

1 ' ">•<*. "-•о

--------------т Г-о ; ; \ I

....... в = 63 кг/ч, I = 1 ч 30 мин - в = 67 кг/ч, I = 1 ч 25 мин

— - - С = 71 кг/ч, 1 ® 1 ч 20 мин — - - <3 = 75 кг/ч, I * 1 ч 15 мин

V, С/ч

Э = 81 кгЛ*, I = 1 ч 10 мин--в = 87 кг/ч, 1 = 1 ч 5 мин

- 6 = 94 кг/ч, I = 60 мин

Рис. 5. Зависимость мощности электронагревателей (Р) и средней скорости изменения' температуры (V) от максимальной среднемассовой температуры обжига изделий (Тер) при резней производительности печи (в) (средняя скорость: о - нагрева, ж - охлаждения; мощность нагревателей: - в зоне нагрева. + - в зоне обжига)

путем оперативного регулирования мощности электронагревателей в зависимости от типа и объема садки, а также совершенствовать конструкцию печи с целью уменьшения тепловых потерь через её ограждения.

При помощи математической модели тепловой работы туннельной электрической печи проведено исследование температурного режима обжига абразивных кругов на керамической связке. Установлено существование значительного резерва для повышения производительности данной теплотехнологической установки за счет увеличения скоростей нагрева и охлаждения обжигаемых изделий.

Кроме этого, исследована несимметричность температурного поля абразивных кругов по радиусу и по высоте. Выявлено, что круги в верхней части садки находятся в худших температурных условиях и имеют большую неравномерность нагрева. Предложены мероприятия для устранения этого явления.

Процесс обжига абразивных изделий на керамической связке строго регламентируется технологической инструкцией. При этом задаются максимальная температура обжига и скорость изменения температуры изделий, которые в значительной степени зависят от таких технологических параметров, как производительность печи и количество подводимой в печь энергии. В диссертации была получена функциональная зависимость четырех важнейших параметров - производительности печи, мощности электрических нагревателей, температуры обжига и скорости изменения температуры садки, которая изображена в виде номограмм (рис. 5). Номограммы построены на примере садки, состоящей из трех трупп абразивных кругов: первая группа — три круга диаметром 0,25/0,076 м и высотой 0,04 м; вторая группа -шесть кругов диаметром 0,175/0,03 м и высотой 0,02 м; третья группа — пять кругов диаметром 0,15/0,03 м и высотой 0,025 м. Аналогичные номограммы могут быть построены для садки любой конфигурации.

Номограммы позволяют определять рациональный режим работы туннельной электрической печи, обеспечивающий заданное качество продукции и могут быть использованы при составлении новой технологической инструкции режима обжига абразивных кругов на керамической связке.

В диссертации предложено техническое решение по утилизации тепловых потерь из рабочего пространства туннельной электрической печи, которое позволит повысить эффективность использования энергии, увеличить срок службы клемм электронагревателей, а также регулировать интенсивность охлаждения садки за счет воздушного охлаждения наружной поверхности обмуровки.

В пятой главе разработана математическая модель тепловой работы туннельной газовой печи для обжига керамического кирпича, которая учитывает зависимость свойств газов и материалов от температуры, тепловые эффекты химических реакций, происходящих в керамических массах в процессе термообработки, а также порозносгь кирпича.

При постановке задачи внешнего теплообмена приняты следующие допущения.

1. Температуры обжигаемых изделий, футеровки и дымовых газов постоянны по ширине печи.

2. Тепловые потери через футеровку печи приближенно равны изменению теплосодержания охлаждающего воздуха.

3. Все тела, принимающие участие в теплообмене (обжигаемые изделия, кладка, продукты сгорания), являются серыми.

Для решения задачи внешнего теплообмена применен резольвентный зональный метод. Рабочее пространство туннельной печи было разбито на 44 расчетных участка. При этом в пределах каждого участка было выделено четыре поверхностные н одна объемная расчетные зоны. Зона 1 соответствует тепловоспринимающей поверхности обжигаемых изделий, зона 2 - поверхности свода печи, зоны 3 и 4 -боковым поверхностям кладки, а зона 5 - газовому объему. Кроме этого, для первого и последнего расчетных участков были введены дополнительные зоны, соответствующие поверхностям футерованной заслонки печи.

В отличие от задачи чисто радиационного теплообмена, рассмотренной в предыдущей главе диссертации, в данном случае помимо переноса тепла излучением необходимо учитывать перенос тепла конвекцией, обусловленный движением воздуха в зоне охлаждения и продуктов горения в зонах нагрева н обжига туннельной печи.

Температуры зон на поверхности кладки и объемных газовых зон находим в результате решения следующей системы зональных уравнений:

ию

Е^иЛ» ^н|Л-)> + 8?и> + <&« 0°)

а»)

В уравнениях (9), (10): а0лММп)- коэффициенты радиационного теплообмена; £и,пМ|.т)~ коэффициенты конвективного теплообмена; сумма слагаемых, не

зависящих от зональных температур; * потери тепла через футеровку печи в окружающую среду; С?*^ - мощность тепловыделений в объемной зоне за счет сгорания топлива.

Результирующий тепловой поток на поверхности обжигаемых изделий рассчитываем по формуле:

При найденных значениях результирующего теплового потока решаем задачу внутреннего теплообмена и определяем нестационарное температурное поле обжигаемых изделий.

Садка туннельной газовой печи состоит из отдельно стоящих на поду вагонетки пустотелых кирпичей. При этом размер пустот и зазор между кирпичами соразмерны. В связи с этим обжигаемые изделия рассматриваем как сплошную однородную среду, с эффективными теплофнзическими свойствами, перемещающуюся в печи с постоянной скоростью и. Для описания температурного поля садки введем декартовую систему координат, в которой ось х направлена по ширине печи, а ось у - вдоль печи.

В этом случае температурное поле садки описывается одномерным дифференциальным уравнением теплообмена:

^f-K^fb- (,2)

где Т - температура; с'^- эффективная теплоемкость; Х^ - эффективный коэффициент теплопроводности; и - скорость перемещения садки; у, z - координаты; qv - затраты тепла на протекание эндотермических реакций.

Считаем, что поверхность пода вагонетки является адиабатной, а садка при входе в печь является равномерно прогретой до температуры То. На внешней границе садки считаем заданной плотность теплового потока.

В объеме садки, состоящей из пустотелого кирпича, происходят сложные процессы, связанные с переносом тепла теплопроводностью, излучением и конвекцией. При этом описанные в литературе формулы для расчета эффективных теплофизиче-ских свойств таких систем дают приближенный результат. В диссертации эффективные теплофизическне свойства садки рассчитаны по формулам:

Х*=Х.(1-0*к„ c^ = c' -<l-f)-k2, (13)

где X, с' - коэффициент теплопроводности и удельная объемная теплоемкость керамического кирпича; f — порозность кирпича; кь к2 - поправочные коэффициенты, определяемые в результате методических расчетов.

Краевая задача теории теплопроводности решена методом конечных разностей по неявной конечно-разностной схеме. Аппроксимация дифференциального уравнения теплопроводности и краевых условий выполнена методом контрольного объема. Согласование решений задач внешнего и внутреннего теплообмена, то есть решение сопряженной задачи теплообмена в туннельной газовой печи производится по итерационному алгоритму.

Математическая модель тепловой работы туннельной газовой печи реализована в виде вычислительной программы на языке программирования Delphi 7.

Достоверность результатов, получаемых при использовании разработанной математической модели, была проверена путем сопоставления с данными промышленных испытаний туннельной газовой печи ОАО «Ивстройкерамика» г. Иваново. Максимальная относительная погрешность расчета температуры не превышает S %.

Математическая модель тепловой работы туннельной газовой печн может быть использована для выбора рационального, с точки зрения заданного критерия, режима обжига, а также может быть полезна при проектировании печей данного класса.

С использованием математической модели, получена функциональная зависимость производительности лечи от расхода топлива (рис. б). График этой зависимости позволяет определять изменение расхода топлива при изменении производительности печи при заданной температуре обжига, и может быть использован при составлении новой технологической инструкции режима обжига керамического кирпича.

П, ип/ч

2000 1800 1600 1400 1200 1000

120 130 140 150 160 170 180 190 В, м*/ч

Рис. б. Зависимость производительности туннельной газовой печи (П)

от расхода топлива (В)

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Исследована эффективность двух основных методов решения многомерных задач теории теплопроводности: метода дробных шагов и метода Либмана. Для сравнительной оценки эффективности методов применен критерий эффективности разностных схем. По результатам проведенного исследования построены номограммы для определения оптимальных параметров пространственно-временной сетки и выбора метода решения в каждом конкретном расчете.

2. Проведено экспериментальное исследование тепловой работы туннельной электрической печи ЗАО «ИСМА» и туннельной печи австрийской фирмы «Fuchs»,

установленной на ОАО «Ивстройкерамика», которое позволило выявить отклонение режима работы данных установок от заданного по технологической инструкции.

3. Разработана новая методика экспериментального исследования характеристик качества керамического кирпича (трещинообразование, сопротивление на сжатие и изгиб), учитывающая особенности, как технологического режима, так и состава сушильно-печного оборудования.

4. Разработана и апробирована методика измерения температуры и влажности горячего теплоносителя, а также температуры и влажности кирпича в процессе сушки в туннельном сушиле с однорядным по высоте расположением кирпичей в садке с использованием современных средств измерения.

5. Сконструировано устройство, позволяющее в условиях повышенных температур в течение длительного времени измерять и регистрировать различные параметры термообрабатываемых изделий (патент на полезную модель № 48630). С использованием данного устройства проведено экспериментальное исследование изменения температурного поля кирпича в процессе сушки.

6. Комплексное исследование процесса сушки позволило установить причины появления брака продукции на данном этапе технологического процесса. В результате были разработаны рекомендации по совершенствованию режима сушки керамического кирпича. Внедрение этих рекомендаций позволило уменьшить количество брака и повысить качество выпускаемой продукции.

7♦ Разработана математическая модель тепловой работы туннельной электрической печи, учитывающая многоярусносгь установки, особенности геометрических размеров садки, её внутреннего строения и изменение физических свойств материала в процессе термообработки, и позволяющая выбирать рациональные тепловые режимы термообработки изделий различного типа и исследовать влияние конструкции ограждений печи на равномерность и скорость нагрева (охлаждения) материала.

8. Разработана математическая модель тепловой работы туннельной газовой печи, учитывающая зависимость свойств газов и материалов от температуры, тепловые эффекты химических реакций, происходящих в обжигаемых изделиях, а также порочность керамического кирпича, и позволяющая выбирать рациональные тепловые режимы термообработки изделий и исследовать влияние конструкции ограждений печи на равномерность и скорость нагрева (охлаждения) кирпичной садки.

9. При помощи математической модели тепловой работы туннельной электрической печи проведено исследование температурного режима обжига абразивных кругов на керамической связке. Установлено существование значительного резерва для повышения производительности данной теплотехнологической установки за счет увеличения скоростей нагрева и охлаждения обжигаемых изделий.

10. Разработаны номограммы, позволяющие определять рациональный режим работы туннельной электрической печи, обеспечивающий заданное качество про-

дукции. Номограммы могут быть использованы при составлении новой технологической инструкции режима обжига абразивных кругов на керамической связке. Внедрение предложенных рекомендаций позволит снизить выход бракованной продукции.

11. Предложено техническое решение по утилизации тепловых потерь из рабочего пространства туннельной электрической печи. Новая конструкция ограждений печи позволит повысить эффективность использования энергии, увеличить срок службы клемм электронагревателей и регулировать интенсивность охлаждения садки.

12. Для условий работы туннельной газовой печи, получена функциональная зависимость производительности печи от расхода топлива, позволяющая выбирать рациональный режим термообработки керамического кирпича при заданной температуре обжига.

13. Результаты исследований в виде рекомендаций по совершенствованию тепловой работы туннельных печей для обжига керамических изделий переданы ЗАО «ИСМА» и ОАО «Ивстройкерамика» (г. Иваново).

14. Математические модели туннельных электрической и газовой печей переданы ОАО «Теплопроект» (г. Москва) для использования при проектировании и наладке печей указанного типа.

15. Вычислительный программный комплекс «Tunnel furnaces», предназначенный для исследования и расчета температурных полей и режимов обжига керамических изделий в туннельной электрической и газовой печах используются в учебном процессе ИГЭУ (г, Иваново).

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Научные статьи, опубликованные в изданиях по списку ВАК

1. Бухмиров В. В., Кру пенников С. А., Ра кути на Д. В. Решение внешней задачи теплообмена в щелевой электрической печи // Известия вузов. Черная металлургия. — 2005.-№1. С. 78-79.

2. Гнездов E.H., Ра кути на Д. В., Бухмиров В. В. Исследование качества керамического кирпича после сушки и обжига по технологии фирмы «FUCHS» // Вестник ИГЭУ. - 2005. - № 1. - С. 57-61.

Публикации в других изданиях

3. Бухмиров В.В., Гнездов E.H., Корвяков П.А., Ракутина Д.В. Исследование режима обжига керамических изделий в туннельных печах кирпичного производст-

ва // Промышленные печи и трубы. — 2006. - №1. С. 79-83.

4. Бухмиров В.В., Гнездов E.H., Ра кути на Д.В. Экспериментальное исследование тепловой работы двухщелевой электрической печи для обжига абразивных изделий // Промышленные печи и трубы. —2006. - Jfel. С. 75-79.

5. Бухмиров B.BL, Гнездов E.H., Ракутина Д.В. Повышение экономичности тепловой работы туннельных печей на основе математического моделирования // Повышение эффективности теплоэнергетического оборудования: Материалы 3-Й Всероссийской науч.-практич. конф. — Иваново: ИГЭУ, 2002.-С.171-175.

Гнездов E.H., Бухмиров В.В., Ракутина Д.В. Повышение энергоэффективности тепловой работы проходных печей на основе математического моделирования // Автоматизированные печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии: Материалы 2-й международной науч.-практич. конф. - М.: МИСиС, 2002. -С. 132-133.

7. Бухмиров В.В., Гнездов E.H., Журакова Т.Н., Ракутина Д.В., Нагорная О.Ю.

Исследование режима обжига керамического кирпича в туннельной печи фирмы «FUCHS»// Вопросы тепломассообмена, энергосбережения и экологии в теплотех-нологических процессах: Сборник научных трудов. - Иваново: ИГЭУ, 2003. С.122-124.

8. Бухмиров В.В., Гнездов E.H., Ракутина Д.В. Исследование режима работы электрической лечи для обжига керамических изделий // Вопросы тепломассообмена, энергосбережения и экологии в теплотехнологических процессах: Сборник научных трудов. - Иваново: ИГЭУ, 2003. С.124-126.

9. Гнездов E.H., Нагорная О.Ю., Ракутина Д.В., Журакова Т.Н., Корнев A.B.

Экспериментальное определение температур в кирпичной садке туннельной печи // Вопросы тепломассообмена, энергосбережения и экологии в теплотехнологических процессах: Сборник научных трудов. - Иваново: ИГЭУ, 2003.C.9S-100.

10. Гнездов E.H., Бухмиров В.В., Ракутниа Д.В., Нагорная О.Ю. Математическая модель внешнего теплообмена для повторяющегося элемента туннельной печи // Энергосбережение, теплоэнергетика и металлургическая теплотехника: Сборник науч. трудов. - Магнитогорск: МГТУ, 2003. С.67-72.

11. Бухмиров В.В., Гнездов E.H., Ракутина Д.В. Математическая модель проходной электрической печи (Сообщение 1) // XII Sympozjum Wymiany Ciepla i Masy. Tom I./ Akademia Gomiczo - Hutnicza - Krakov, 2004. C. 157-162.

12. Бухмиров В.В., Носова C.B., Ракутина Д.В. Математическое моделирование режима термической обработки ff XII Туполевские чтения: Материалы международной молодежной научной конференции. - Казань: КГТУ, 2004, С. 192-193.

13. Гнездов E.H., Бухмиров В.В., Ракутина Д.В., Петров Е.В. Определение температурного режима сушки кирпича-сырца в туннельных сушилках фирмы «Fuchs» // Юбилейный сборник научных трудов к 100-летию со дня рождения профессора

Черкасского Владимира Михайловича. — Иваново: ГОУ ВПО «ИГЭУ имени В.И. Ленина», 2005. С. 116-123.

14. Бухмиров В.В., Гнездо в E.H., Ракутина Д. В. Совершенствование тепловой работы проходной обжиговой печи на основе математического моделирования // Повышение эффективности теплоэнергетического оборудования: Материалы IV российской науч.-практич. конференции 18-19 ноября 2005. - Иваново: ГОУ ВПО «ИГЭУ имени В.И. Ленина», 2005. Т.2. - С 122-126.

15. Бухмиров В.В., Гнездов E.H., Ракутина Д.В. Определение качества сушки и обжига кирпича по этапам технологического процесса // Металлургическая теплотехника: история, современное состояние, будущее. К столетию со дня рождения М.А. Глинкова: Тр. Ш Междунар. науч.-практ. конф. (1-3 февраля 2006г., МИСиС). - М.: МИСиС, 2006. - С. 211-215.

16. Бухмиров В.В., Гнездов E.H., Ракутина Д.В. Математическое моделирование сопряженного теплообмена в щелевой электрической печи сопротивления // Металлургическая теплотехника: история, современное состояние, будущее. К столетию со дня рождения М.А. Глинкова: Тр. П1 Межцунар. науч.-практ. конф. (1-3 февраля 2006г., МИСиС).-М.: МИСиС, 2006.-С 216-218.

17. Гнездов E.H., Ракутина Д.В., Бухмиров В.В. Мониторинг процесса сушки кирпича // НКТЭ-2006: Материалы докладов. — Казань: Иссл. центр пробл. энерг. КазНЦ РАН, 2006. - Т. 1. - С. 233-236.

18. Ракутина Д.В., Гнездов E.H., Бухмиров В.В. Методика расчета сопряженного теплообмена в туннельных обжиговых печах // Энергетики и металлурги настоящему и будущему России: Тез. докл. 3-й Всероссийской науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых 22-23 мая 2002 г. - Магнитогорск: МГТУ, 2002. - С. 63.

19. Ракутина Д.В., Гнездов E.H., Бухмиров В.В. Математическое моделирование внутреннего теплообмена в проходной электрической печи // Энергетики и металлурги настоящему и будущему России: Тез. докл. 4-й Всероссийской науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. —Магнитогорск: МГТУ, 2003. С.19.

20. Бухмиров BLB.» Гнездов E.H., Ракутина Д.В., Дорофеев В.Н. Экспериментальное исследование режима обжига абразивных изделий // Состояние и перспективы развития электротехнологии. XI Бенардосовские чтения: Тез. докл. международной науч.-техн. конф. - Иваново: ИГЭУ, 2003. С. 39.

21. Гнездов E.H., Бухмиров В.В., Нагорная О.Ю., Журакова Т.Н., Ракутина Д.В.

Сравнительный анализ ведения режима обжига керамического кирпича в туннельных печах // Состояние и перспективы развития электротехнологии. XI Бенардосовские чтения: Тез. докл. международной науч.-техн. конф. - Иваново: ИГЭУ, 2003. С. 40.

22. Ракутина Д.В., Бухмиров В.В. Экспериментальное исследование тепловой ра-

боты проходной печи для обжига абразивных изделий // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика; Тез. докл. 10-й международной науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. - М.: МЭИ(ТУ), 2004. С. 18.

23. Ракутина Д.В., Бухмиров В.В. Математическое моделирование внешнего теплообмена в проходной электрической печи // Энергетики и металлурги настоящему и будущему России: Тез. докл. 5-й Всероссийской науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и специалистов. - Магнитогорск: МГТУ, 2004. С. 6.

24. Ракутина Д.В., Бухмиров В.В. Математическое моделирование тепловой работы проходной печи для обжига абразивных изделий // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. 11-й международной науч.-технич. конференция студентов и аспирантов. - М.: МЭИ(ТУ), 2005. Т.З. - С. 60-61.

25. Бухмиров В.В., Гнеэдов E.H., Ракутина Д.В., Гнездова О.М. Экспериментальное исследование качества кирпича на этапах сушки и обжига в туннельных агрегатах фирмы «FUCHS» // Состояние и перспективы развития энерготехнологии. XII Бенардосовские чтения: Тез. докл. международной науч.-техн. конф. — Иваново: ГОУ ВПО «ИГЭУ имени В.И. Ленина», 2005. Т.2. - С. 48.

26. Бухмиров В.В., Гнеэдов E.H., Ракутина Д.В., Петров Е.В. Устройство для измерения и регистрации температуры кирпича-сырца в процессе сушки // Состояние и перспективы развития энерготехнологии. XII Бенардосовские чтения: Тез. докл. международной науч.-техн. конф. — Иваново: ГОУ ВПО «ИГЭУ имени В.И. Ленина», 2005. Т.2. - С. 50.

27. Патент №48630 на полезную модель «Устройство для измерения и регистрации параметров термообрабатываемых изделий при повышенных температурах». Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 27 октября 2005г. / Гнездов E.H., Ракутина Д.В., Бухмиров В.В., Батуев М.И., Киселев В.В., Петров Е.В. — Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, 2005.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Ракутина, Дарья Валериевна

ВВЕДЕНИЕ

1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕЧЕЙ (АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР)

1.1. Особенности процесса обжига керамических изделий

1.2. Моделирование внутреннего теплообмена

1.3. Моделирование внешнего теплообмена

1.3.1. Методы решения задач радиационного теплообмена в промышленных печах

1.3.2. Методы решения задач конвективного теплообмена в промышленных печах

1.3.3. Методы расчета радиационно-конвективного теплообмена в печах

1.4. Пакеты прикладных программ, используемые для решения теплотехнических задач

1.5. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей

1.6. Выводы и задачи исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ МНОГОМЕРНЫХ ЗАДАЧ ТЕОРИИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

2.1. Применение метода Либмана для решения многомерных задач внутреннего теплообмена

2.2. Применение метода дробных шагов для решения многомерных задач внутреннего теплообмена

2.3. Оценка эффективности метода дробных шагов и метода Либмана

2.4. Выводы по главе

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ ТУННЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ И СУШИЛ

3.1. Экспериментальное исследование туннельной электрической печи ЗАО «ИСМА»

3.1.1. Общая характеристика туннельной электрической печи и технология обжига

3.1.2. Результаты экспериментального исследования тепловой работы туннельной электрической печи

3.2. Экспериментальное исследование туннельных печей и сушил ОАО «Ивстройкерамика»

3.2.1. Общая характеристика туннельных печей и сушил

3.2.2. Технология сушки и обжига керамического кирпича

3.2.3. Исследование качества керамического кирпича после сушки и обжига по технологии фирмы «Fuchs»

3.2.4. Результаты экспериментального исследования режима работы туннельных сушил фирмы «Fuchs»

3.2.4.1. Исследование изменения температуры и влажности сушильного агента

3.2.4.2. Исследование изменения температуры и влажности кирпича-сырца в процессе сушки 101 3 2.4.3. Результаты внедрения рекомендаций по совершенствованию процесса сушки

3.2.5. Результаты экспериментального исследования тепловой работы туннельной печи фирмы «Fuchs»

3.3. Выводы по главе 3 109 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ ТУННЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ОБЖИГА АБРАЗИВНЫХ ИЗДЕЛИЙ

4.1. Решение задачи внешнего теплообмена

4.1.1. Расчет угловых коэффициентов излучения

4.1.2. Расчет радиационного теплообмена

4.2. Решение задачи внутреннего теплообмена

4.2.1. Математическая постановка задачи

4.2.2. Метод решения и алгоритм расчета

4.3. Алгоритм реализации математической модели

4.4. Результаты вычислительных экспериментов и проверка их достоверности

4.4.1. Проверка адекватности математической модели

4.4.2. Исследование температурного режима обжига абразивных изделий

4.5. Разработка рекомендаций по совершенствованию тепловой работы туннельной электрической печи

4.5.1. Рекомендации по совершенствованию режимов обжига абразивных изделий

4.5.2. Рекомендации по использованию вторичных энергоресурсов

4.6. Выводы по главе 4 142 5. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ ТУННЕЛЬНОЙ ГАЗОВОЙ ПЕЧИ ДЛЯ ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА

5.1. Решение задачи внешнего теплообмена

5.1.1. Расчет обобщенных угловых коэффициентов излучения

5.1.2. Расчет радиационно-конвективного теплообмена

5.2. Решение задачи внутреннего теплообмена

5.2.1. Математическая постановка задачи

5.2.2. Метод решения и алгоритм расчета

5.3. Алгоритм реализации математической модели

5.4. Проверка адекватности математической модели

5.5. Рекомендации по совершенствованию тепловой работы туннельной газовой печи

5.6. Выводы по главе 5 162 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 163 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 167 ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение 2006 год, диссертация по энергетике, Ракутина, Дарья Валериевна

Актуальность работы. В настоящее время одной из важнейших проблем является экономия топливно-энергетических ресурсов. При этом особое значение энергосбережение имеет для энергоемких отраслей промышленности, к которым относится производство керамических изделий.

Для обжига керамических изделий производственного и бытового назначения широко применяют туннельные печи, обладающие большими потенциальными возможностями для повышения их энергетической, технологической и экономической эффективности за счет совершенствования конструкции и режимов работы данных высокотемпературных установок.

Обжиг керамических изделий представляет собой сложный технологический и теплофизический процесс. При обжиге под влиянием теплового воздействия в керамических массах протекают физико-химические процессы, связанные с различной степенью спекания материала. При этом для получения высококачественных изделий, не имеющих трещин и деформаций, необходимо обеспечить рациональный режим термической обработки, заключающийся в равномерном нагреве и охлаждении изделий по всей массе с допустимой скоростью изменения температуры.

Таким образом, необходимыми условиями получения высококачественной продукции и повышения производительности туннельных печей являются правильная организация их тепловой работы и точное выдерживание температурного графика обработки изделий.

Экспериментальные исследования в производственных условиях являются дорогостоящим, сложным и длительным процессом. Современное состояние вычислительной техники и средств математического обеспечения, включая численные методы реализации сложных математических моделей, позволяют получать достаточно точную и обширную информацию о различных тепловых процессах путем проведения вычислительных экспериментов. Этот метод исследования существенно сокращает сроки и затраты на разработку рациональных тепловых режимов

В связи с этим актуальное значение приобретают задачи повышения эффективности тепловой работы действующих агрегатов, выбора рациональных режимов обжига и конструктивного совершенствования туннельных печей на основе магматического моделирования их тепловой работы.

Целью работы является исследование и совершенствование режимов обжига керамических изделий при помощи специально разработанных математических моделей тепловой работы туннельных электрических и газовых печей.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Осуществить выбор численного метода решения многомерных задач теории теплопроводности Для этого исследовать эффективность двух основных методов решения задач этого класса: метода дробных шагов и метода Либмана.

2. Разработать математическую модель тепловой работы туннельной электрической печи для обжига абразивных кругов на керамической связке, учитывающую многоярусность установки, особенности геометрических размеров садки, её внутреннего строения и изменение теплофизических свойств материала в процессе термообработки.

3. Разработать математическую модель тепловой работы туннельной газовой печи для обжига керамического кирпича, учитывающую тепловые эффекты химических реакций, происходящих в обжигаемых изделиях, а также порозность керамического кирпича.

4. Выполнить экспериментальное исследование тепловой работы туннельной двухщелевой электрической печи и туннельной газовой печи. Проверить адекватность математических моделей сопряженного теплообмена в туннельных обжиговых печах.

5. Провести исследование тепловой работы туннельных электрической и газовой печей при помощи математической модели. Разработать рекомендации по совершенствованию режимов обжига керамических изделий.

Научная новизна работы.

1. Исследована эффективность двух основных методов решения многомерных задач теории теплопроводности: метода дробных шагов и метода Либмана. Построены номограммы, позволяющие определять оптимальные параметры пространственно-временной сетки и выбирать метод решения.

2. Разработана новая методика экспериментального исследования характеристик качества керамического кирпича (трещинообразование, сопротивление на сжатие и изгиб), учитывающая особенности, как технологического режима, так и состава сушильно-печного оборудования.

3. Разработана математическая модель тепловой работы туннельной двухщелевой электрической печи для обжига абразивных кругов на керамической связке, учитывающая особенности строения садки и изменение теплофизических свойств материала в процессе обжига, а также позволяющая выбирать рациональные тепловые режимы термообработки изделий различного типа и исследовать влияние конструкции печи на равномерность и скорость нагрева (охлаждения) материала.

4. Разработана математическая модель тепловой работы туннельной газовой печи для обжига керамического кирпича, учитывающая тепловые эффекты химических реакций, происходящих в объеме керамического кирпича в процессе обжига, а также позволяющая выбирать рациональные режимы обжига изделий и исследовать влияние конструкции ограждений печи на равномерность и скорость нагрева (охлаждения) кирпичной садки.

Достоверность представленных в работе результатов и выводов, полученных путем проведения вычислительного эксперимента, подтверждена при проверке адекватности математических моделей путем сравнения расчетных данных с результатами промышленных экспериментов.

Практическая ценность работы.

1. Экспериментально получена новая информация об изменении температуры и влажности горячего теплоносителя, а также температуры и влажности кирпича в процессе сушки в туннельном сушиле с однорядным по высоте расположением кирпичей в садке.

2. Сконструировано устройство, позволяющее в условиях повышенных температур в течение длительною времени измерять и регистрировать ряд параметров 1ермообрабатываемых изделий (патент на полезную модель № 48630).

3. В результате комплексного экспериментального исследования процесса сушки разработаны рекомендации по совершенствованию режима сушки керамического кирпича.

4. Математические модели по расчету температурных полей и режимов обжига керамических изделий в туннельной электрической и газовой печах реализованы в виде вычислительного программного комплекса «Tunnel furnaces», имеющего современный интерфейс. Программный комплекс может быть использован наладочными и проектными организациями при проектировании и эксплуатации установок данного типа.

5. Предложены номограммы, позволяющие определять рациональный режим работы туннельной электрической печи, обеспечивающий заданное качество продукции. Номограммы могут быть использованы при составлении новой технологической инструкции режима обжига абразивных кругов на керамической связке.

6. Для условий работы туннельной газовой печи получена функциональная зависимость производительности печи от расхода топлива, позволяющая выбирать рациональный режим термообработки керамического кирпича при заданной температуре обжига.

7. Предложено техническое решение по утилизации тепловых потерь из рабочего пространства туннельной электрической печи. Новая конструкция ограждений печи позволит повысить эффективность использования энергии, увеличить срок службы клемм электронагревателей и регулировать интенсивность охлаждения садки.

8. В результате теоретического и экспериментального исследования тепловой работы туннельных электрической и газовой печей разработаны рекомендации по совершенствованию режимов обжига керамических изделий.

Реализация результатов. Результаты диссертационной работы в виде рекомендаций по совершенствованию тепловой работы туннельной двухщелевой электрической печи для обжига абразивных кругов на керамической связке переданы ЗАО «ИСМА». Внедрение предложенных рекомендаций позволит снизить брак готовой продукции.

Результаты диссертационной работы в виде рекомендаций по совершенствованию тепловой работы туннельной газовой печи для обжига керамического кирпича переданы ОАО «Ивстройкерамика». Внедрение предложенных рекомендаций позволит повысить качество керамического кирпича.

Математические модели туннельных электрической и газовой печей переданы ОАО «Теплопроект» для использования при проектировании и наладке печей указанного типа.

Вычислительный программный комплекс «Tunnel furnaces», предназначенный для исследования и расчета температурных полей и режимов обжига керамических изделий в туннельных электрической и газовой печах, используется в учебном процессе Ивановского государственного энергетического университета. Личный вклад автора в получении результатов состоит: в исследовании эффективности методов решения многомерных задач теории теплопроводное ги; в разработке комплексных математических моделей туннельных печей с электрическим и газовым отоплением для обжига керамических изделий, которые реализованы в виде вычислительного комплекса «Tunnel furnaces»; в разработке рекомендаций по совершенствованию режимов обжига керамических изделий; в составлении программ промышленных испытаний и обработке результатов эксперимента.

Автор защищает: результаты исследования и рекомендации по совершенствованию тепловой работы туннельных электрической и газовой печей для обжига керамических изделий; математическую модель тепловой работы туннельной электрической печи для обжига абразивных кругов на керамической связке; - математическую модель тепловой работы туннельной газовой печи для обжига керамического кирпича; результаты исследования эффективности двух основных методов решения многомерных задач теории теплопроводности: метода дробных шагов и метода Либмана.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты данной работы представлялись:

• на международных научно-практических конференциях: «Состояние и перспективы развития электротехнологии. XI и XII Бенардосовские чтения» (Иваново, ИГЭУ, 2003 и 2005); «Автоматизированные печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии» (Москва, МИСиС, 2002); «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, МЭИ, 2004 и 2005); «XII Туполевские чтения» (Казань, КГТУ, 2004); «Металлургическая теплотехника: история, современное состояние и будущее» (Москва, МИСиС, 2006); «XII Sympozjum Wymiany Ciepla i Masy» (Краков, Польша, 2004);

• на всероссийских научно-практических конференциях: «Повышение эффективности теплоэнергетического оборудования» (Иваново, ИГЭУ, 2002 и 2005); «Энергетики и металлурги настоящему и будущему России» (Магнитогорск, 2002, 2003 и 2004);

• на национальной конференции по теплоэнергетике «НКТЭ-2006» (Казань, Иссл. центр пробл. энерг. КазНЦ РАН, 2006).

Публикации. Основное содержание работы отражено в 27 публикациях [172198], в том числе в 17 статьях и докладах, 1 патенте на полезную модель, 9 тезисах докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 191 страницу машинописного текста, рисунки, таблицы, список литературы из 198 наименований и приложения.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование тепловой работы туннельных печей для обжига керамических изделий"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. По результатам аналитического обзора современного состояния вопроса экспериментального и теоретического исследования тепловой работы промышленных печей были сделаны следующие выводы.

• Туннельные печи широко применяют для обжига керамических изделий производственного и бытового назначения.

• Обжиг является завершающей и наиболее ответственной стадией изготовления керамических изделий. Для получения высококачественных изделий, не имеющих трещин и деформаций необходимо обеспечить такой режим, при котором скорость нагрева и охлаждения изделий не превышает допустимых значений. Поэтому при выборе рационального режима обжига основными параметрами являются допустимая скорость нагрева и охлаждения изделий или допустимый перепад температур по сечению тела, а также максимальная температура обжига.

• Основным недостатком туннельных печей является несовершенство режима обжига, что обусловлено отсутствием информации о температурных полях, а также недостаточной изученностью процессов тепломассопереноса, осложненных фазовыми и химическими превращениями обжигаемых изделиях. Выбор режимов обжига в туннельных печах, как правило, осуществляют на основе эмпирических данных с использованием косвенной информации о температурных полях в обрабатываемых изделиях.

• В настоящее время методы численного моделирования являются одним из основных инструментов теплотехнических исследований в промышленной теплоэнергетике. Это обусловлено преимуществами этих методов перед натурным экспериментом и непрерывным расширением возможностей их использования в связи с развитием вычислительной техники. Проведение вычислительных экспериментов с математической моделью, реализованной в виде программы для ЭВМ, обеспечивает сокращение сроков исследования и уменьшение его стоимости, позволяет прогнозировать поведение изучаемого объекта в различных, в том числе экстремальных ситуациях, создавая, таким образом, основу для теплотехнического обоснования проектных решений при разработке новых и совершенствовании существующих технологических процессов.

• Существующие математические модели термообработки керамических изделий и методики теплового расчета режимов обжига в туннельных печах не всегда учитывают влияние тепловых эффектов химических реакций, происходящих в обжигаемых изделиях, и изменение теплофизических свойств материала в процессе обжига.

• К настоящему времени комплексных математических моделей, описывающих все особенности тепломассообменных процессов, происходящих в туннельных обжиговых печах и учитывающих строение садки в литературе не обнаружено.

• Совершенствование тепловой работы туннельных печей, предназначенных для обжига керамических изделий, представляет практический и научный интерес.

2. Исследована эффективность двух основных методов решения многомерных задач теории теплопроводности: метода дробных шагов и метода Либмана. Для сравнительной оценки эффективности методов применен критерий эффективности разностных схем. По результатам проведенного исследования построены номограммы для определения оптимальных параметров пространственно-временной сетки и выбора метода решения в каждом конкретном расчете.

3. Проведено экспериментальное исследование тепловой работы туннельной электрической печи ЗАО «ИСМА» и туннельной печи австрийской фирмы «Fuchs», установленной на ОАО «Ивстройкерамика», которое позволило выявить отклонение режима работы данных установок от заданного по технологической инструкции.

4. Разработана новая методика экспериментального исследования характеристик качества керамического кирпича (трещинообразование, сопротивление на сжатие и изгиб), учитывающая особенности, как технологического режима, так и состава сушильно-печного оборудования.

5. Разработана и апробирована методика измерения температуры и влажности горячего теплоносителя, а также температуры и влажности кирпича в процессе сушки в туннельном сушиле с однорядным по высоте расположением кирпичей в садке с использованием современных средств измерения.

6. Сконструировано устройство, позволяющее в условиях повышенных температур в течение длительного времени измерять и регистрировать различные параметры термообрабатываемых изделий (патент на полезную модель № 48630). С использованием данного устройства проведено экспериментальное исследование изменения температурного поля кирпича в процессе сушки.

7. Комплексное исследование процесса сушки позволило установить причины появления брака продукции на данном этапе технологического процесса. В результате были разработаны рекомендации по совершенствованию режима сушки керамического кирпича. Внедрение этих рекомендаций позволило уменьшить количество брака и повысить качество выпускаемой продукции.

8. Разработана математическая модель тепловой работы туннельной электрической печи, учитывающая многоярусность установки, особенности геометрических размеров садки, её внутреннего строения и изменение физических свойств материала в процессе термообработки, и позволяющая выбирать рациональные тепловые режимы термообработки изделий различного типа и исследовать влияние конструкции ограждений печи на равномерность и скорость нагрева (охлаждения) материала.

9. Разработана математическая модель тепловой работы туннельной газовой печи, учитывающая зависимость свойств газов и материалов от температуры, тепловые эффекты химических реакций, происходящих в обжигаемых изделиях, а также порозность керамического кирпича, и позволяющая выбирать рациональные тепловые режимы термообработки изделий и исследовать влияние конструкции ограждений печи на равномерность и скорость нагрева (охлаждения) кирпичной садки.

10. При помощи математической модели тепловой работы туннельной электрической печи проведено исследование температурного режима обжига абразивных кругов на керамической связке. Установлено существование значительного резерва для повышения производительности данной теплотехнологической установки за счет увеличения скоростей нагрева и охлаждения обжигаемых изделий.

11. Разработаны номограммы, позволяющие определять рациональный режим работы туннельной электрической печи, обеспечивающий заданное качество продукции. Номограммы могут быть использованы при составлении новой технологической инструкции режима обжига абразивных кругов на керамической связке. Внедрение предложенных рекомендаций позволит снизить выход бракованной продукции.

12. Предложено техническое решение по утилизации тепловых потерь из рабочего пространства туннельной электрической печи. Новая конструкция ограждений печи позволит повысить эффективность использования энергии, увеличить срок службы клемм электронагревателей и регулировать интенсивность охлаждения садки.

13. Для условий работы туннельной газовой печи, получена функциональная зависимость производительности печи от расхода топлива, позволяющая выбирать рациональный режим термообработки керамического кирпича при заданной температуре обжига.

14. Результаты исследований в виде рекомендаций по совершенствованию тепловой работы туннельных печей для обжига керамических изделий переданы ЗАО «ИСМА» и ОАО «Ивстройкерамика» (г. Иваново).

15. Математические модели туннельных электрической и газовой печей переданы ОАО «Теплопроект» (г. Москва) для использования при проектировании и наладке печей указанного типа.

16. Вычислительный программный комплекс «Tunnel furnaces», предназначенный для исследования и расчета температурных полей и режимов обжига керамических изделий в туннельной электрической и газовой печах используются в учебном процессе ИГЭУ (г. Иваново).

Библиография Ракутина, Дарья Валериевна, диссертация по теме Промышленная теплоэнергетика

1. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента / Ю.М.Ковальчук, В.А.Букин, Б.А. Глаговский и др. М.: Машиностроение, 1984.-288 с.

2. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергия. 1978.-704 с.

3. Блинов О.М., Беленький A.M., Бердышев В.Ф. Теплотехнические измерения и приборы. -М.: Металлургия, 1993, с 289,

4. Арутюнов В.А., Бухмиров В.В., Крупенников С.А. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1990.-239 с.

5. Блох А.Г., Журавлев Ю.А., Рыжков Л.Н. Теплообмен излучением. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 432 с.

6. Зигель Р., Хауэлл Д. Теплообмен излучением: Пер. с англ.- М.: Мир, 1975. 935 с.

7. Созинова Т.Е. Разработка метода расчета и исследование теплового и термонапряженного состояния крепи геотермальных скважин: Дис.канд. техн. наук. Иваново, 1997.-238 с.

8. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы математической физики. М.: Научный мир, 2000. -315 с.

9. Самарский А.А. Введение в численные методы. 3-е изд. доп. и перераб. М.: Наука, 1997.-239 с.

10. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кабельков Г.М. Численные методы. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. - 630 с.

11. Бахвалов Н.С., Лапин А.В., Чижонков Е.В. Численные методы в задачах и упражнениях. М.: Высш. шк., 2000. - 190 с.

12. Каханер Д., Маулер К., Нэш С. Численные методы и программное обеспечение. -М.: Мир, 1998.-575 с.

13. Темников А.В., Девяткин А.Б. Современные методы решения задач теплопроводности. Самара: СГТУ, 1993. -96 с.

14. Синекоп B.C., Смирнова О.А. Информатика. Численные методы С-Пб.: Издательство С-ПбГТУ, 2001. -128 с.

15. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. М.: Еди-ториал УРСС, 2003. -784 с.

16. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров. М.: Высш. шк., 1994. -544 с.

17. Ортега Д., Рейболдт В. Итерационные методы решения нелинейных систем уравнений со многими неизвестными. М.: Мир, 1975.

18. Ши Д. Численные методы в задачах теплообмена: Пер. с англ. М.: Мир, 1988.

19. Бухмиров В.В., Созинова Т.Е. Методы оценки эффективности разностных схем для решения дифференциальных уравнений и гидродинамики и теплообмена // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1988. -№1. -С.66-69.

20. Бухмиров В.В., Крупенников С.А., Созинова Т.Е. Оценка эффективности разностных схем решения задач теплопроводности // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1999. -№9. -С. 58-60.

21. Бухмиров В.В. Разработка и использование математических моделей для решения актуальных теплотехнических задач металлургического производства: Дис. докт. техн. наук. Москва, 1998. -464 с.

22. Бровкин JI.A. Температурные поля тел при нагреве и плавлении в промышленных печах. Иваново: ИЭИ им. Ленина, 1973. -364с.

23. Берковский Б.М., Ноготов Е.Ф. Разностные методы исследования задач теплообмена. Минск: Наука и техника, 1976. - 144 с.

24. Цирельман Н.М. Определение температурных полей в многомерной области с подвижной границей // Изв. АН РФ. Энергетика. -2000. -№6. -С. 131-141.

25. Несененко Г.А. «Лучевой» асимптотический метод в задачах нерегулярной нестационарной теплопроводности для областей с движущимися границами // Изв. АН РФ. Энергетика. -2000. -№3. -С. 83-96.

26. Несененко Г.А. Многомерные нерегулярные задачи нестационарной теплопроводности с нелинейными граничными условиями // Изв. АН РФ. Энергетика. -2001.-№6.-С. 115-130.

27. Кирсанов Ю.А. Улучшение сходимости рядов Фурье Ханкеля в решении двумерных задач теплопроводности. // ИФЖ. -2000. -Т. 73, №6. -С. 1352-1357.

28. Аналитические решения задач тепломассопереноса и термоупругости для многослойных конструкций: Учеб. пособие для вузов / Кудинов В.А., Карташов Э.М., Калашников В.В. М.: Высш. шк , 2005. - 430 с.

29. Кондратенко В.А. Керамические стеновые материалы: оптимизация их физико-технических свойств и технологических параметров производства. М.: Композит, 2005.-512 с.

30. Левченко П.В. Расчет печей и сушил силикатной промышленности. М.: Высшая школа, 1968. - 368 с

31. Гинзбург Д.В. и др. Печи и сушила силикатной промышленности. М.: Пром-стройиздат, 1963. - 346 с.

32. Баренбойм A.M. и др. Тепловые расчеты печей и сушил силикатной промышленности. М.: Стройиздат, 1964. - 498 с.

33. Кирпич и камни керамические. Технические условия. ГОСТ 530-95. М.: Издательство стандартов, 1996.

34. Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе. ГОСТ 8462-85. М.: Издательство стандартов, 1985.

35. Химическая технология керамики: Учеб. пособие для вузов / Под ред. проф. И.Я. Гузмана. М., ООО РИФ «Стройматериалы», 2003. - 496 с.

36. Стрелок К.К. и др. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов.- М.: Мет-я, 1996.-601с.

37. Золатарский А.З., Шейнман Е.Ш. Производство керамического кирпича. М.: Высшая школа, 1989.-264с.

38. Лукин Е.С., Андрианов Н.Т. Технический анализ и контроль производства керамики.- М.: Стройиздат,1986.-272с.

39. Михеев М.А. Основы теплопередачи. М. - JL: ГЭИ, 1956. - 390 с.

40. Пористые проницаемые материалы / Под ред. С.В. Белова. М.: Металлургия, 1987.-332с.

41. Андриевский Р.А. Пористые металлокерамические материалы. М.: Металлургия, 1964.- 188 с.

42. Маковский В.А., Лаврентик И.И. Алгоритмы управления нагревательными печами. М.: Металлургия, 1977. - 184 с.

43. Лисиенко В.Г. Интенсификация теплообмена в пламенных печах. М.: Металлургия, 1979. - 224 с.

44. Мастрюков Б.С. Теплотехнические расчеты промышленных печей. М.: Металлургия, 1972. - 368 с.

45. Расчет нагревательных и термических печей Справочник / Под. ред. В.М. Тым-чака, В.Л. Гусовского. М.: Металлургия, 1983. -481 с.

46. Теплотехника металлургического производства. Т. 2. Конструкция и работа печей: Учебное пособие для вузов / В.А. Кривандин, В.В. Белоусов, Г.С. Сборщиков и др. М.: МИСИС, 2001.-736 с.

47. Карташов Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел. Учеб. пособ. М.: Высш. шк., 2001.-671 с.

48. Карташов Э.М. Метод интегральных преобразований в аналитической теории теплопроводности твердых тел // Изв. АН СССР. Энергетика. -1993. -№2. -С. 99127.

49. Карташов Э.М. Расчеты температурных полей в твердых телах на основе улучшения сходимости рядов Фурье Ханкеля // Изв. АН СССР. Энергетика. -1993.-№3.-С. 106-125.

50. Карташов Э.М. Новые интегральные представления аналитических решений краевых задач нестационарного переноса в областях с движущимися границами // Изв. АН РФ. Энергетика -1999. -№5. -С 826-836.

51. Карташов Э.М. Аналитические методы решения краевых задач нестационарной теплопроводности в области с движущимися границами (обзор) // ИФЖ. -2001. -Т. 74, №2. -С. 1-24.

52. Карташов Э.М. Метод функций Грина при решении краевых задач для уравнений параболического типа в нецилиндрических областях // Докл. АН РФ. -1996. -Т. 351, №1. -С. 32-36.

53. Карташов Э.М., Хани A.M. Динамическая термоупругая реакция твердых тел при конечной скорости изменения тепловых воздействий // Изв. АН СССР. -1988. -Т. 25. -С. 3-84.

54. Карташов Э.М. Проблема теплового удара в областях с движущейся границей на основе новых интегральных соотношений // Изв. АН РФ. Энергетика. -1997. -№4. -С. 122-137.

55. Лесков В.П. Аналитические методы решения уравнений теплопроводности: Учеб. пособие. -Чита: ЧГТУ, 1997. -88 с.

56. Лионе Ж.-Л. Некоторые методы решения нелинейных краевых задач / Пер. с франц. О.А. Олейника. М.: Эдиториал УРСС, 2002. -588 с.

57. Луканин Ю.В. Разработка и исследование методов интенсификации нагрева прокатной заготовки в подовых методических печах. Дис.канд. техн. наук. -Москва, 1991. 176 с.

58. Юрчук Н. Ю., Козлов В.П., Мандрин П.А. Метод парных интегральных уравнений в области преобразования Лапласа для решения задач нестационарной теплопроводности со смешанными разрывными граничными условиями // ИФЖ. -1999.-Т. 72, №3.-С. 555-571.

59. Абдельразак Н.А. Методы решения двумерных задач со смешанными и несмешанными разрывными граничными условиями: Дис. канд. ф. мат. наук: -Минск, 1996.-26 с.

60. Мандрик П.А. Метод парных интегральных уравнений с L параметром в задачах нестационарной теплопроводности со смешанными граничными условиями для неоднородной пластины // ИФЖ. -2000. -Т. 73, №5. -С. 902-906.

61. Варфоломеев Б. Г., Муромцев Ю.Л., Сенкевич А.Ю. Аналитический способ расчета нестационарной теплопроводности // ИФЖ.-1999. -Т. 72, №4. -С. 810-823.

62. Кудинов В.А. Аналитические методы решения краевых задач для многослойных конструкций // Изв. АН РФ. Энергетика. -1999. -№5. -С. 85-106.

63. Карауш С.А., Боберь Е.Г., Чижик Ю.И. Расчет температурных полей в обжигаемых керамических изделиях // Стекло и керамика. 1996. - № 6. - С. 13-15.

64. Карауш С.А., Чижик Ю.И. Экспериментальное исследование теплообмена в электропечи туннельного типа на моделирующей установке // Изв. вузов. Строительство. 1995. - № 1. - С. 130-133.

65. Карауш С.А., Чижик Ю.И., Боберь Е.Г. Оптимизация садки керамических изделий в зависимости от их тепловосприятия от излучающих стен печи // Стекло и керамика. 1997. - № 6. - С. 25-27.

66. Карауш С.А. Критерии управления тепловыми режимами при обжиге керамических изделий // Стекло и керамика. 1998. - № 5. - С. 3-5.

67. Линдинь Л.Ф., Швинка В.Э., Седмалис У.Я., Эйдук Ю.Я. Особенности термического расширения гидрослюдистых глин // Стекло и керамика. 1980. - № 2. -С. 22-23.

68. Вержбицкий В.М. Численные методы (математический анализ и обыкновенные дифференциальные уравнения). М.: Высш. шк., 2001.-382 с.

69. Вержбицкий В.М. Основы численных методов. М.: Высш. шк., 2002. -840 с.

70. Элементы теории систем и численные методы моделирования процессов теп-ломассопереноса / B.C. Швыдкий, Н.А. Спирин, М.Г. Ладыгичев, Ю.Г. Ярошенко. М.: Интермет Инжиниринг, 1999. -520 с.

71. Лакуциевский О.В., Гаврилов М.Б. Начало численного анализа. М.: ТОО «Янус», 1995.-236 с.

72. Зализняк В.Е. Основы научных вычислений. Введение в численные методы для физиков. М.: Едиториал УРСС, 2002. -296 с.

73. Лисиенко В.Г., Волков В.В., Маликов Ю.К. Улучшение топливоиспользова-ния и управление теплообменом в металлургических печах. М.: Металлургия, 1988. 231с.

74. Лисиенко В.Г., Волков В.В., Гончаров А.Л. Математическое моделирование теплообмена в печах и агрегатах. Киев: Наукова думка, 1984. 232 с.

75. Лисиенко В.Г., Лобанов В.И., Китаев Б.И. Теплофизика металлургических процессов. М.: Металлургия, 1982. 240 с.

76. Кулбеков М.К., Хамраев Ш.И. Расчет термомеханических процессов при обжиге керамических материалов // Стекло и керамика. 1995. - № 11. - С. 26-27.

77. Кулбеков М.К., Алдекеева Д.Т. Тепловые эффекты при обжиге и температурные характеристики глиняных материалов полиминерального состава // Стекло икерамика. 1995. - № 12. - С. 39-41.

78. Тихи Ю. Обжиг керамики: Пер. с чешек. М.: Стройиздат, 1988. - 344 с.

79. Бровкин JI.A., Крылова JI.C. Решение задач теплопроводности дискретным удовлетворением граничных условий // Сб. Вопросы тепломассообмена в промышленных установках. Иваново, 1971. -С. 51.

80. Крылова JI.C. Проектирование и эксплуатация теплотехнологических установок кузнечно-термического производства машиностроительных заводов. Иваново: ИГЭУ, 2001.-96 с.

81. Каныгииа О.Н., Четверикова А.Г., Скрипников А.А., Лелевкин В.М. Влияние скорости нагрева на физико-механические свойства кремнеземистой керамики // Стекло и керамика. 1999. - № 6. - С. 17-19.

82. Куиавин М.М. Методика расчета режима обжига термически массивных изделий из керамики // Стекло и керамика. 1996. - № 9. - С. 16-19.

83. Удалов Ю.П., Колчина Е.В., Боровинский С.В. Получисленный метод расчета оптимальной кривой обжига фарфора // Стекло и керамика. 1990. - № 12. - С. 21-23.

84. Блох А.Г. Основы теплообмена излучением.-Л.: Госэнергоиздат, 1962.-296 с.

85. Невский А.С. Лучистый теплообмен в печах и топках. М.: Металлургия, 1971.-440с.

86. Гурбанязов М.А., Прохач Э.Е., Эстерзон В.Г. Радиационный теплообмен в многозональных излучающих системах. А.: Ылым, 1993. -212 с.

87. Адрианов В.Н. Основы радиационного и сложного теплообмена. М.: Энергия, 1972.-464 с.

88. Элементы теории систем и численные методы моделирования процессов теп-ломассопереноса: Учебник для вузов. / B.C. Швыдкий, Н.А. Спирин, М.Г. Ладыги-чев, Ю.Г. и др. М.: ИнтерметИнжиниринг, 1999. -520 с.

89. Борисов Н.М. Применение сопряженных методов Монте Карло в задачах переноса фотонов с учетом вторичного излучения: Автореф. дис. канд. ф - м. наук. -М., 1999.-23 с.

90. Васильев И.А. Связи между слагаемыми стационарного излучения в средах с рассеянием // Теплофизика высоких температур. -2000. -Т. 38, №2. -С. 274-283.

91. Васильев И.А. Связи между слагаемыми стационарного излучения // Доклад РАН. -1998. -Т. 366, №1. -С. 32.

92. Глазман М.С. Совершенствование тепловой работы туннельных печей с целью интенсификации процесса обжига огнеупоров. Дис.канд. техн. наук. - Москва, 1982.140 с.

93. Коленда З.С., Гнездов Е.Н. О зональном методе расчета лучистого теплообмена с введением условных поверхностей // Изв. вуз. Черная металлургия. -1982. -№1. -С. 138-142.

94. Гнездов Е.Н. Совершенствование расчета радиационного теплообмена в печах на основе зонального метода с условными поверхностями // Изв. вуз. Черная металлургия. -2002. -№1. -С. 59-62.

95. Бухмиров В.В., Крупенников С.А. Упрощенный зональный метод расчета радиационного теплообмена в поглощающей и излучающей среде // Изв. вуз. Черная металлургия. -1999. -№1. -С. 68-70.

96. Крупенников С.А. Применение модифицированного зонального метода для расчета сложного теплообмена // Изв. вуз. Черная металлургия. -1995. -№5. -С. 46-49.

97. Сассе X., Кенигсдорф Р., Франк С. Оценка модифицированной гибридной (зональной модели) для лучистого переноса в прямоугольных полостях // Тепло и Массоперенос. -1995. -Т. 38, №18. -С. 3423-3431.

98. Гусовский B.JL, Лифшиц А.Е. Теплотехника: Тепловой расчет печей непрерывного действия / Под ред. В.А. Кривандина. М.: МИСиС, 2002. - 85 с.

99. Макаров А.Н. Расчет внешнего теплообмена в нагревательной печи. Вопросы тепломассообмена, энергосбережения и экологии в теплотехнических процесса: Сборник научных трудов / под. ред Н.П. Гусенковой Иваново, -2003. -С. 28-31.

100. Русин С.П., Пелецкий В.Э. Способ учета анизотропии оптических свойств поверхности и неодномерности системы при определении эффективного излучения // Теплофизика высоких температур. -2000. -Т. 38, №5. -С. 819-822.

101. Теплотехника металлургического производства. Т. 1 .Теоретические основы: Учебное пособие для вузов / Кривандин В.А., Арутюнов В.А., Белоусов В.В. и др. -М.: МИСИС, 2002. 608 с.

102. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Численные методы решения задач конвекции диффузии. - М: Эдиториал, 1999. - 248 с.

103. Белоцерковский О.М. Численное моделирование в механике сплошных сред. М: Изд. фирма «Физ. - мат. лит.», 1994. - 441 с.

104. Берковский Б.М., Полевиков В.К. Вычислительный эксперимент в конвекции. Минск: Университетское, 1988. - 283 с.

105. Вабищевич П.Н., Самарский А.А. Разностные схемы для нестационарных задач конвекции диффузии // Журнал вычислительной математики и математической физики. -1998. -№ 338. -С. 207-219.

106. Вабищевич П.Н., Павлов А.Н., Чурбанов А.Г. Метода расчета нестационарных несжимаемых течений в естественных переменных на неразнесенных сетках //Математическое моделирование.-1996.-№8. -С. 81-108.

107. Трусов В.П., Шабалов А.П. Решение нестационарных задач конвективного теплообмена разложением по собственным функциям стационарной задачи // Изв. АН РФ. Энергетика. -1999. -№ 5 -С. 114-127.

108. Высокотемпературные теплотехнические процессы и установки./ И.И. Перелетов, JI.A. Бровкин, Ю.И. Розенгарт и др.; Под ред. А Д. Ключникова. М: Энер-гоатомиздат, 1989. -336 с.

109. Бровкин Л.А., Коптев Б.Г. Расчетные формулы определения усредненного коэффициента теплоотдачи конвекцией в печах // Изв. вузов. Черная Металлургия. -1980.-№7. -С. 105-107.

110. Лисиенко В.Г., Волков В.В., Гончаров А.Л. Математическое моделирование теплообмена в печах и агрегатах. Киев: Наукова думка, 1984. -232 с.

111. Тимофеев A.M. Сопряженные задачи радиационного и комбинированного теплообмена: Автореф. дие. докт. ф м. наук. - Новосибирск, 2000. -27с.

112. Рубцов Н.А., Синицын В.А., Тимофеев A.M. Сопряженная задача радиационно-конвективного теплообмена на тонкой полупрозрачной пластине // Теплофизика высоких температур. -1998 -Т. 36, № 4. -С. 631-638.

113. Каминский Д.А., Фу К.Д., Дженсен М.К. Численный и экспериментальный анализ совместного конвективного и лучистого теплопереноса при ламинарном обтекании кругового цилиндра // Тепло и Массоперенос. -1995. -Т. 38, № 17. -С. 3161-3169.

114. Кривошеин С.А. Совершенствование конструкции и тепловой работы проходных нагревательных печей прокатного производства. Дис.канд. техн. наук. -Москва, 1987. 158 с.

115. Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки: Учеб. пособие / А.П. Несенчук, В.Г. Лисиенко, В.И. Тимошпольский и др.; Под ред. Лисиенко В.Г. Мн.: Выш. шк., 1988. - 320 с.

116. Асцатуров В.Н. Интенсификация тепловой работы нагревательных печей / Автоматизированные печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии. 2-я Международная научно практическая конференция. - М.: МИСИС, 2002. -С. 36^0.

117. Очков В.Ф., Утенков В.Ф., Орлов К.А. Теплотехнические расчеты в среде Mathcad // Теплоэнергетика. 2000. - № 2. - С. 73-78.

118. Очков В.Ф. Mathcad 8 Pro для студентов и инженеров. М.: КомпьютерПресс, 1999.

119. Тимошольский В.И., Трусов И.И., Козлов С.М. Тепловые процессы при несимметричном нагреве слитков и заготовок перед прокаткой // ИФЖ. -1999. -Т. 72, №6. -С. 1324-1328.

120. Выбор температурного режима нагрева металла по минимуму окисления на основе метода магистральной оптимизации / В.И. Тимошпольский, В.Б. Ковалевский, В.М. Ольшанский и др. // ИФЖ. -2000. -Т. 73, №6. -С. 1320-1323.

121. Горбунов В.А., Крылова Л.С. Математическая модель камерной термической печи / Автоматизированный печной агрегат основа энергосберегающих технологий металлургии XXI века. Международная научно - практическая конференция. -М.: МИСИС, 2000. -С. 138-139.

122. Крупенников С.А. Решение сопряженной задачи теплообмена в нагревательной печи // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1991. -№9. -С. 91-93.

123. Крупенников С.А. Решение сопряженной задачи теплообмена в нагревательной печи при наличии нескольких поверхностей сопряжения // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1994. -№9. -С. 61-65.

124. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Справочник / Под общ. ред. А.В. Клименко А.В. и В.М. Зорина. М: Издательство МЭИ, 2001.-564 с.

125. Гусенкова Н.П. Совершенствование режимов нагрева насыпных садок в термических печах: Дис.канд. техн. наук. Иваново, 2000. 177 с.

126. Особенности конструкции и систем управления термических печей нового поколения /Лисиенко В Г , Маликов Ю.К., Медведев И.Ю. и др. // Промышленные печи и трубы. 2006. - №1. С. 13-20.

127. Разработка трехмерной теплогазодинамической модели кольцевой печи для нагрева трубных заготовок /Лисиенко В.Г., Маликов Ю.К., Морозов М.В. и др. // Промышленные печи и трубы. 2006. - №1. С. 21-32.

128. Носова С.В. Совершенствование тепловой работы нагревательных и термических печей на основе математического моделирования. Дис.канд. техн. наук. -Иваново, 2004. 176 с.

129. Соколов А.К. Оптимизация режимных и конструктивных параметров и совершенствование методов расчета газовых нагревательных печей: Дис. докт. техн. наук. Иваново, 2003. -345 с.

130. О решении задач о сопряженном теплообмене с использованием SIMPLE -алгоритмов. A note on the solution of conjugate heat transfer problems using SIMPLE -like algorithms. Chen Xi, Nan Peng, Int. J Heat and Fluid Flow. 2000.21. -№ 4. -C. 463467.

131. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена в элементах теплотехнического и энергетического оборудования / Артемов В.И., Яньков Г.Г., Карпов В.Е. и др. // Теплоэнергетика. 2000. - № 7. - С. 52-59.

132. Джон Г. Мэтьюз, Куртис Д. Финк Численные методы использования MatLab. 3-е. изд.: Пер. с англ. М : Издательский дом «Вильяме». 2001. - 720 с.

133. Бартеньев О.В. Фортран для профессионалов. Математические библиотеки IMSL: Ч. 1. М.: Диалог - МИФИ. 2000. - 448 с.

134. Бартеньев О.В. Фортран для профессионалов. Математические библиотеки IMSL: Ч. 2. М.: Диалог - МИФИ. 2001. - 320 с.

135. Бартеньев О.В. Фортран для профессионалов. Математические библиотеки IMSL: 4 3.- М.: Диалог МИФИ. 2001. - 368 с.

136. Иванов А.В., Мастрюков Б.С. О достоверности использования вычислительного комплекса PHOENICS в расчетах рассеяния вещества в возмущенном потоке // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1999.-№ 11. -С.64-68.

137. Бровкин JI.A., Коленда З.С., Гнездов Е.Н. К решению сопряженной задачи теплообмена в проходных печах // Изв. вузов. Черная металлургия. 1981. № 11. -С. 125-128.

138. Суринов А.Ю. Закон сохранения вероятностей как основа стохастической теории переноса излучения // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1998. № 9. - С. 62-66.

139. Суринов А.Ю. Основные понятия и характеристики стохастической теории переноса излучения и радиационного теплообмена // Изв. Вузов. Черная металлургия.-1994.-№ 11.-С. 51-59.

140. Суринов А.Ю. Закон сохранения вероятностей как основа стохастической теории переноса излучения // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1998. № 9. - С. 62-66.

141. Потемкин В.Г. Система MatLab: Справочное пособие. М.: Диалог -МИФИ, 1997.

142. Крупенников А.С. Модификация зонального метода расчета радиационного теплообмена // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1992. № 1. - С. 102- 103.

143. Детков С.П. Инженерные формулы теплообмена в газовых печах // Изв. Вузов. Черная металлургия -1979. № 8. - С. 112-117.

144. Боковикова А.Х., Шкляр Ф.Р. Учет селективности свойств продуктов сгорания при расчетах радиационного теплообмена в печах. В кн.: Металлургическая теплотехника. - М.: Металлургия, 1978. - С. 84-88.

145. Прибытков И.А., Кобахидзе В.В., Кривандин В.А. О задаче внешнего теплообмена при радиационно струйном нагреве металла // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1998.-№ 7 - С. 62-65.

146. Прибытков И.А., Кузнецов Н.П. К вопросу об импульсно скоростном нагреве непрерывно литых заготовок // Изв. Вузов. Черная металлургия. -2001. -№ 11.-С. 46-49.

147. Прибытков И.А. О распределении тепловой нагрузки при импульсно скоростном нагреве металла // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1997. - № 7. - С. 66-69.

148. Краснокутский П.Г., Шперный А.В., Трикашная Е.Н. Конвективный теплообмен системы струй набегающих по нормали на плоскую поверхность // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1994. № 2. - С. 69-73.

149. Краснокутский П.Г., Шперный А.В., Трикашная Е.Н. Конвективный теплообмен системы струй с цилиндрической поверхностью при сводовом отоплении печи // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1994. -№ 7. -С.64-66.

150. Маликов Г.К., Лисиенко В.Г., Маликов К.Ю., Лобанов ДЛ. Экспериментальное и теоретическое исследование скоростного струйно факельного нагрева металла // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1998. -№ 5. - С. 68-71.

151. Швыдкий B.C., Швыдкий Д.В, Ярошенко Ю.Г. Нестационарная теплопроводность при наличии физико химических превращений // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1999. - № 3. - С. 61-64.

152. Губииский В.И. Развитие численно аналитических методов решения задач теплообмена // Труды международной конференции «Экология и теплотехника -1996 ». - Днепропетровск- Изд. ГМАУ, 1996. - С. 76-78.

153. Котеиев В.И. Приближенные методы решения задач нестационарной теплопроводности // Изв. АН ССР. Энергетика и транспорт. -1989. №3. - С. 111-116.

154. Расчет нагревательных и термических печей: Справочник / М.М. Генкина, В.Л. Гусовского, С.П. Василькова и др. М.: Металлургия, 1983. - 481 с.

155. Тимофеев В.Н. Теплообмен излучением в топочной камере // Изв. Всесоюз. теплотехн. ин-та. -1941. -№2. -С. 3-11.

156. Бухмиров В.В., Крупенииков С.А., Ракутииа Д.В. Решение внешней задачи теплообмена в щелевой электрической печи // Известия вузов. Черная металлургия. -2005. -№1. С. 78-79.

157. Гиездов Е.Н., Ракутина Д.В., Бухмиров В.В. Исследование качества керамического кирпича после сушки и обжига по технологии фирмы «FUCHS» // Вестник ИГЭУ. 2005. - № 1.-С. 57-61.

158. Бухмиров В.В., Гиездов Е.Н., Корвяков П.А., Ракутина Д.В. Исследование режима обжига керамических изделий в туннельных печах кирпичного производства // Промышленные печи и трубы. 2006. - №1. С. 79-83.

159. Бухмиров В.В., Гиездов Е.Н., Ракутина Д.В. Экспериментальное исследование тепловой работы двухщелевой электрической печи для обжига абразивных изделий // Промышленные печи и трубы. 2006. - №1. С. 75-79.

160. Бухмиров В.В., Гнездов Е.Н., Журакова Т.Н., Ракутина Д.В., Нагорная

161. О.Ю. Исследование режима обжига керамического кирпича в туннельной печи фирмы «FUCHS»// Вопросы тепломассообмена, энергосбережения и экологии в те-плолехнологических процессах: Сборник научных трудов Иваново: ИГЭУ, 2003. С.122-124.

162. Гнездов Е.Н., Нагорная О.Ю., Ракутина Д.В., Журакова Т.Н., Корнев А.В.

163. Экспериментальное определение температур в кирпичной садке туннельной печи // Вопросы тепломассообмена, энергосбережения и экологии в теплолехнологических процессах: Сборник научных трудов. Иваново: ИГЭУ, 2003.С.98-100.

164. Бухмиров В.В., Гнездов Е.Н., Ракутина Д.В. Математическая модель проходной электрической печи (Сообщение 1) // XII Sympozjum Wymiany Ciepla i Masy. Tom I./ Akademia Gorniczo Hutnicza - Krakov, 2004. C. 157-162.

165. Бухмиров B.B., Носова C.B., Ракутина Д.В. Математическое моделирование режима термической обработки // XII Туполевские чтения: Материалы международной молодежной научной конференции. Казань: КГТУ, 2004. С.192-193.

166. Гнездов Е.Н., Ракутина Д.В., Бухмиров В.В. Мониторинг процесса сушки кирпича // НКТЭ-2006: Материалы докладов. Казань: Иссл. центр пробл. энерг. КазНЦ РАН, 2006. - Т. 1. - С. 233-236.

167. Гнездов Е.Н., Бухмиров В.В., Нагорная О.Ю., Журакова Т.Н., Ракутина

168. Д.В. Сравнительный анализ ведения режима обжига керамического кирпича в туннельных печах // Состояние и перспективы развития электротехнологии. XI Бенардосовские чтения: Тез. докл. международной науч.-техн. конф. Иваново: ИГЭУ, 2003. С. 40.