автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Теоретические основы приближенного физического моделирования

лА

ШДЕМИЯ НАШ УКРАХШСЗКО'! ССР ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ Ь1ШШ0СТРСВЫИЯ

На правах рукописи

ГШЕЩШ Шнеер Дейвикович

удк (669.162.252+697.92+669.045)001.57

ТЕОШТИЧаСКИЗ ОСНОВ! ПРИБЛИЖЕННОГО

©швичзского моделирования ■

05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика 05.14.СБ - Теоретические основы теплотехники

А в г о р о 4 а р а г диссертация па соискание ученой степени доктора тэгиичзских наук

фЛсиШ^ о

алуее о* £ ? о/е -г .

Харьков - 1989

Работа выпблнена в ШО "ЗЕергосталь" Минчермета СССР Официальные оппоненты:

доктор технических наук, , профессор ПостшсяшИ II.Л.

доктор технических наук, доцент Братуга Э,Г.

доктор технических наук, ст.н.с. Соловей В.В.

Ведущая организация - Государственный научно-исследователь

ский энергетический институт

Защита состоится " 02.? УтГ Х98Э г. в /^часов на заседании специализированного совета Д 016.22:01 при Институте проблем машиностроения АН УССР в ауд. & 507 ( 310046, Харьков, ул. Ем.Пожарского, 2/10).

С диссертацией ко&но ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан _"_1989 г.

Ученый секретарь /

специализированного совета В.А. Маляренко

í

Á

~ 3 ~

УСШЗМЗ -СБОЕНШНШ

S> - дпш-гатр, к;

d - диаметр 'грубы, м; /Р - радиус, и;

& - характерный поперечный разкзр, м; /| - высота элег.зпта, а;

- вйсотз циклона, и;

- толщина стенки элсазита, м;

Я - высота динамического уровня, м; Г.' - приведенная виоота урошя жидкой фази; Ь - степень раскрытия горлокиш; 5 - площадь сечзаид, м"; [I - угол, град;

JI - координата, ы; ^

а - коа$$лкяая'г гекпераяуропроводасетн, ы'Ус; ¿ - 8'ителх.пия, fe/кг;

- среднее объемное ггаросьдвряанге; Ь - недограв вода из лкзла язаыщеиия, Дж/их-; c¿ - коэффициент тзйлсоудачя, • ВтДм^.град); 4. - коз$$ипвд№ тепдопроБодаокга, Вт/л.град; % - удалышя тэпдота пэроойраасзанед, Гдг/кг;

- коэффициент. ддаашчёокой вязкоогз, Н-о/м2;

- козфжзциойя южемаяизскоп вязкости» м2/с; ¿Г - -удель-пчй об!.Ш1( г.;3/кг;

Р - moniooib t кг/и®|

"(3 - козф$чщй№ ■повёрхяоб.тчого намжения, Н/м; ^ - ксга^йцкей* гвдройтеского сопротивления; f ~ время» с;

ускорение снлн тяхестл, и/а''; давлений,-На}

температура., трэд Кельвине; .плотность' теплового лоюка, Вт/и"; абсолютная скорость, м/с; j¿ - циркуляционный расход, кг/с; ■ Q ~ тепловая нагрузка, Вт; П) - удельно« оропение ,У л/м3 ; /7 ~ счетная концентрация частиц, 1/мэ;. /7м- безразмерная лочцектряция, кг/кг;

t5f - количество капель, поступающих з аппарат, I/o; Ж - счетная концентрация капель, I/м3; ß. - множитель преобразования величин при переходе от модели к образцу;

Индексы

' - относящийся к жидкой фазе; " - относящийся и паровой фаза; # - относящийся к величине при редарном давлении

—* - относящийся к среднему значенкл величины? Г - относящийся к тангенциальной составлявшей;

5 - относящийся к барабану-сепаратору;

6 - относящийся к капле; 2 - относящийся к газу;

ёх - относящийся к входу; Вых- относящийся к выходу; Kß - относящийся к критическому состояния; М - относящийся к модели; О - относящийся й начальному сзчешаз ешшратз; с$ - относящийся i: образцу; СП - относящийся к спускной тру02} Псд - относящийся к подъемной ipyöe; С - относящийся к "cyxo^iy" аппарату; СМ - относящийся i: йароводяаой сиэой; '

-относящийся ё часгице; Ц - относящийся 1: цшаюну; t - относящийся к заракиарисшу сочешга аппарата.

- 5 -

I. ОБЩАЯ МРАКТ8РИСШКА. РЛЕС1Ы

Актуальность работы. Ускоренна темпов научно-технического прогресса обуславливает, в частности, необходимость обеспечения работоспособности объектов новой техники при сокращении сроков проектирования. Это повышает роль физического моделирования в качестве средства инженерного анализа.

Необходимость соблюдения условий подобия ограничивает возможности использования физического моделирования и делает актуальной замену подобия другим видом соответствия между моделью и образцом. Этот подход реализован автором в Н110 "Энергосталь" при выполнении исследований о целью подготовки исходных данных для проектов капитального строительства согласно отраслевым программам Минчермета' СССР 0.08.04 "Создать и освоить в промышленном производстве технологические процессы и оборудование для подготовки келез орудного сырья к плавке, выплавка чугуна и. прямого получения г.елеза". Задание 04 Г/Б НИР Инв. & Б729798; 0.08.02 "Разработать и освоить новые эффективные технологические процессы и оборудование для выплавки стали, внепечной обработки и разливки". Задание 0.1, Г/Б НИР й Б716035; задание 0.3.01 (Т), Г/Б НИР 13 02.82.1.056084, а такие Т/Б НИР Инв. й 6081319, Инв. й Б13003; Инв. Я 02.81.3. 015522; Инв. № 02.85.0.018109. Научные положения, разработанные автором в процессе выполнения этих НИР, явились основой диссертации, подготовленной в лаборатории й 43 НПО "Энергосталь" в период с 1978 г.'по 1988 г.

Цель работы - расширение облаем применения физического моделирования в качестве средства Инженерного анализа.

На защиту выносятся научные положения, открывающие новое перспективное направление в науке о физическом моделировании.

Научная новизна работы заключается в принципиально новой постановке проблемы приближенного физического моделирования, разработке теории моделирования на основе эквивалентности и подобия модели и образца по отношению к прогнозируемой функции, применении этой теории для разработки методов моделирования систем испарительного охлаждения, скоростных распылителей, циклонов пиле- и каплеуловителей, аспирационных устройств.

Достоверность научных выводов работы достигается использованием апробированных результатов логической теории модели-'—

ровзния и теории, информации применением современные мат'одоз измерений и статистичеокон обработки данных.

Практическая ценность п-реализация результатов работы. Выполнено моделирование систем Испарительного охлаждения метал лургичесяшх агрегатов, асяирациошшх й газоочкстиых. устройств, которые^в период с 1979 по 1268 гг. были Еледрены на заводах "Амурсталь", "Днепроспецсталь", Молдавском мзтзаводе, Кузнецком, Череповецком, 8ападао~Сябпрском ыеткомбинатах и ыеткомби-нате "Лзовоталь". Эхюиомэффойт, полученный'в ШО "Энергосталь1 от снижения стоимости НИР при замене полномасштабных опытных установок уменьЕвншая моделшй, составил 2568,04 тис.руб., о: внедрения результатов моделирования в проекта -1334,17 тыс. руб., от внедрения в производство - 11,12 тнс. руб. Результат: диссертации используются при разработке 'систем отвода и очпст ни газов и систем испарительного .озславдвния.

■Апробация пзботц. Оснокше подоления работы долоаены на совещании по тепло- и массообмену ( Минск,1221 г.); Воесовзно конференции по теплообмену и гидравлическому сопротивлении пр движении двухфазного потока в элементах энергетических нааын и аппаратов (Ленинград,1254 г.); IX, X, II республиканских кеявузовокшс конференциях по вопросам испарения, горения и гг зовой динамики-'дисперсных систем (Одесса, 1959,1970,1971 гг..) 1ю_ 17, УШ и IX Пермских областных шзугио-техшнеских кошере! цвдх "Применение вычислительной техники для автоматического управления прошводствзншши процессами" (1388,1971.1972 гг.! аа семинара "Очистка- воздуха проаыаяешшг предприятий от пшп к газа" (Ленинград, 1570 г.);'са Всесоюзной конференции "Охра) оврукавщеЁ среды и утилизация цэшшх отходов в металлургии" (Москва, 1978 г.)} на ЕсеооззиоУ'сшшзрз "Новые решения в о\ ласти очистки сточных вод и выбросов в атмосферу на прёдприя тиях черной кэтйалургай" (Москва, 1983 г.); на У республикам кой конференции "Опыт внедрения и пробашенной эксплуатации тепло- кассообменных аппаратов и реакторов" (Днепропетровск, 1530 г.); на саышюрз "Моделирование и оптимизация динамики технологических процессов в энергетика (Киев, 1933 г.).

Публикация.По теые диссертации опубликовано 50 печатню работ,аз них одна монография и 6 авторских свидетельств.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения,

девяти глав, заключения, списка цитируемой литература (273 наименования) а приложения; содерпшт 203 стр. машинописного текста, 33 рисунков, 61 таблицу, всего 310 стр.

П. СОДЕРЖАЩЕ РАБОТЫ

1. Введение.Обоснована актуальность темы диссертации и сформулирована цель работы.

2. Сущность проблемы использования Физического моделирования как средства инженерного анализа (литературный обзор). Системный подход к процессу проектирования предполагает расчленение его на ряд взаимосвязанных этапов, одним из которых является инженерный анализ. Его задача - проверка осуществимости идеи, положенной в основу проектирования некоторой системы (объекта).

Одним из средств инженерного анализа является физическое моделирование. A.A. Гухман определяет его как метод экспериментального исследования, ■ сущность которого заключается в замещении объекта исследовзния:вместо.заданного явления (образца) исследования подвергается другое- явление, ему подобное (модель). Основрй для такого моделирования является подобие физических явлений, а не какое-либо другое соответствие меаду ними.Аналогичное понимание подобия физических явлений имеет место в работах М.В.Кирпичевэ, П.К.Конакова, С.С.Кутателадзе, Л.И.Седова, Л.С.Эйгенсона, В.Н.Взникова, Я.М.Брайнеса, Э.К.Ляховского и др.На этой трактовке понятия подобия базируется традиционный подход к моделирования}.' Для обоснования методов моделирования при таком подходе необходимо найти условия подобия и убедиться в возможности их реализации. Если.это удастся, разработку метода моделирования считают пополненной. В противном случае пытаются устранить противоречия э ограничительных условиях, доказав автомодельность процесса по отношению к некоторым из критериев подобия. Бели процесс не автомоделей, то обоснование метода моделирования на основе традиционного подхода становится невозможным.

Ряд авторов предлагает расширить понятие подобия за счет видоизменения характера соответствия между моделью и образцом (Л.И.Седов, В.М.Брейтман, А.И.Уемов, В.Г.Геронимус и др.).Однако, работы по обобщению классической теории подобия пока не получили своего завершения и не нации значительного применения

при обосновании методов физического моделирования.

3. Предпосылки-дчя моделирования на основе эквивалентности и подобия по"отношению,к прогнозируемой функции.

Задачи инженерного анализа обычно формулируются таким образом, чтобы ответы на них получались в виде численных значений характеристик системы¿которые являются величинами типа функционалов.Целью инженерного анализа является получение численных, значений характеристик системы при заданных значениях контролируемых переменных.Методы Физического моделирования, применяемого для этих целей,.должны обеспечить необходимую точность воспроизведения на моделях только зависимостей характеристик системы от контролируемых переменных (прогнозируемых функций) .Погрешность воспроизведения полей физических переменных' или функционалов, не. явлйзгцихся искомыми характеристиками системы, не регламентируется»

Таксе моделирование может быть выполнено, если ыезду моделью и образцом имеет место соответствие, которое мы назовем эквивалентностью по отношению к прогнозируемой функции.Будем полагать, что эквивалентность модели и образца по отношению к прогнозируемой функции установлена, если для них получены одинаковые апалиттескиа выра&енш! зависимости характеристики системы от контролируемых переменных.

Моделирование на основе эквивалентности по отношению к прогнозируемой функции возМомно и емёет смысл при наличии ее аналитического т^ёвт ^ф,^) =0, определенного с точностью до неизвеотных параметров А^ . Б этом случае для обоснования штода моделирования достаточно экспериментально установи®ь,что значения указанных параметров в модели и образце одинаковы.Выполнение таких экспериментов непосредственно на проектируемых системах невозможно.Поэтому приходится шс осуществлять йа других существующих системах. В этой связи возникает задача о правомерности переноса информации с существующих систем на проектируемые.Для ее решения выполнен анализ умозаключений,пра помощк-воторих осуществляется перенос указанной ийфорйациа<усыновлено к какому типу они относятся и дана оценка степени их правдоподобия.

Показано,что еоли прогнозируемая функция в модели и обра; це описывается; одинаковыми аналитическими выражениями,определенными с точностью до неизвестных параметров,то можно ограни

читься экспериментами на одной паре модель-образец.При эт.ом перенос информации о равенства параметров прогнозируемой функции в модели и образце на проектируемый объект может быть выполнен с помощью эыпирико-реляционной аналогии,обладающей высокой степенью правдоподобия.Для случая,когда прогнозируемая функция апроксишровапа алгебраическим или тригонометрическим многочленом,удалось проследить логическое основание умозаключения до четвертого уровня включительно,что позволяет их считать весьма правдоподобными.

Апроксимация прогнозируемых функций при помощи полиномов дает аналитические выражения,содержащие большое число параметров,физический смысл которых не раскрыт,Аналитические выражения прогнозируемой функции,базирующиеся на теоретическом анализа физических процессов,лишены этих недостатков.Получение таких выражений в конечном виде обычно требует упрощающих допущений^ силу чего они нуждаются в экспериментальной проверке. Для определения номенклатуры экспериментальных объектов выполнен анализ умозаключений;при помоги которых в указанном случае осуществляется перенос информации о существующих систем на проектируемые..

Установлено,что для подтверждения эквивалентности модели и образца по отношения н прогнозируемой функции необходимы эксперименты на нескольких объектах,среда которых долота быть по меньшей маре одна пара модель-образец.Экспериментальные данные по каждому из объзктой используются для оценки параметров прогнозируемой функции а проверки адекватности ее аналитического выражения по критерию Фишера.

Если аналитическое выражение прогнозируемой функции адекватно для каждого из объектов,to можно считать,что оно адекватно для всей mt совокупности.Если параметры аналитического выражения прогнозируемой функция для различных объектов неодинаковы,то следует считать,что его адекватность установлена с Точностью до параметров.Так как в числе экспериментальных объектов имеется пара "модель-образец",то описанная выше процедура позволяет Проверить также я условие равенства для них параМетров прогнозируемой функция.При эквивалентности модели и образца по отнопвшго к прогнозируемой функции критерии подобия и безразмерное характеристики система могут иметь для ни^ различные значения,В случае равенства и модели и в образце Крите-

f ! 1'L'

1

]l:iOC i

J 1 (

i C '

K}u.'.n.. ':ro ;>.f.Miji-j

i i i 1

' 11 c < t , , t, (- |

! „ i

( I 'til

nl I I > l

Itl ' <-. ii

I < I ¡I I U ( A'I -f 1

! i J )! i „ i r,j

i J ' ( < , i 1 „ i i i

r 1 M j I I , ! r i I (<j

1 i (U c 0'

i i i i

D'

i j

I'll i

11 i !L

' i,' < , i > i > i

K I ' '

*<"/!.)':'i'C.'t ' ' ' C I

r T

f I

i 1 r

l' T

r- ]' _ ltl! 1 r ' C I , ' ' t 1 r . J

1 -

h f ' - r

JUli - i

! 1

i iii.1

1

1 -f

..'it - v.1' i :''.,■-'.-L . .: ;'. J

■ p:л ; ■ :'.'• .'; ■..- ' :< . : .' .r!. i , ■■ _

;i:' ji ':;.-:>.■.a i PI;,:-.; :i ! it i:) ¡: •• ;

Х'О.лп'пич' ¡гг.-:•';.:.:[/ rsLii.:;ч.тi .хли.нич-флсп'Ш..: ^гкп

нер::;;чг.; ';Г:П.:'!Л !! .1:l.M'"i'.:i;V' : (П f.iir:::;n!;.i .i!lKt nilu'Ii:^- i

novpur.it)0?u '.глот поде;; иг kvhu;;; jrniyoi iu . or:; псиэльзо у • ran оирадиляктся истахш к ч о-кН'^.-^ ю-!:гаг:ти тюжморпогэ at;: ••

Задача шбога шиимахьного волиноота» оигекюь.лзобхог' • :дих для экспериментального. обоснования методов шделиоэват::-', решена нп осново следующих допущений результаты опытов на ка-:« дом объекте могут иметь либо полопитзлышй.либо отрицательно исход;вероятность положительного исдодт опытов В^-I на всех объектах одинакова;результаты опытов из каждом из объектов взаимно независима.

Под объектом при проверке эквивалентности по отношению к прогнозируемой функции подразумеваем существующие системы (одну или несколько),их модели,а также каждую из моделей различных вариантов проектируемой системы,при проверке автомодельнос-ти или подобия по отношению к прогнозируемой функции - пару "модель-образец". :

Положительным исходом опыта на каждом из объектов считаем подтверждение гипотез:в первом случае об адекватности аналитического выражения прогнозируемой функции;во втором - о статистической незначимости погрешности пересчета с модели на образец. Величина Е является доверительной вероятностью,при которой производятся проверка соответствующих статистических гипотез. Она задается одинаковой для всех объектов.

Выражение для относительного приращения информации,обусловленного получением положительного исхода в опытах на одном дополнительном объекте имеет вид Ап - i/(n- f) . Если задать некоторое предельное значение относительного приращения .информации П и ограничить количество экспериментальных объектов условием =П,то формула для определения их 'гасла даеет

П ~ f+f/п .

Использование априорно! информации позволяет уменьшить количество экспериментальных объектов,Если объем априорной информации приравнять количеству информации,получаемой при положительном исходе экспериментов на некотором числе объектов ¡/ ,то

Величина-у Может быть определена с достаточной достоверностью. Значение же П должно явиться предметом соглашения.Пред-лагается принимать 0,25 0,53,что соответствует границе

между сильным й слабым Излиянием П на й^ .Для некоторого объема априорной информации, с неизвестным значением у .принимаем П = 0,ЗЗ.В соответствии с полученной зависимостью установлено, что минимальное число экспериментальных объектов,необходимых для проверки адекватности аналитического выражения прогнозируемой функции,равно четырем.Подтвзрздэяие адекватности аналитического выражения прогнозируемой функции в экспериментах на четырех вариантах моделей (включая модель существующей системы) можно рассматривать,как априорную шформацш.для которой у =4. Тогда в соответствии о полученной формулой для проверки равенства параметров прогнозируемой функции достаточно дополнительных экспериментов на одном существующем объекте.При отсутствии априорной информации количество экспериментальных объектов,необходимых для проверки автомодел&кости илй подобия по отношению к прогнозируемой функция,составляет П -5 (где П - число пар

модель-образец).- V »

Показано*что процесс разработки методов моделирования состоит из взаимосвязанных этапов:формулировки задачи инженерного анализа с назначением характеристики сйстеш и определением контролируемых переменных, от которых атн характеристики зависят; получения условий Подобия но отношения к прогнозируемой функции или ее Ёналитйадского выражения, определенного с точностью до неизвестных параметров; оценки точности метода моделирования. '

4.Разработка .{.штода Моделирована^ прогаров деталей печей, работающих о пегархгаёльнш озиайдениемл

Причиной выхода из строя охлаждаемых деталей являются прогары .При недостаточно ннтенснином отводе тепла температура обог рзваемых стенок достигает значения ^ ,йри котором идет интен сивная пароЕая коррозия,вызывающая появление свищей.

Одной из задач инженерного анализа, выполняемого в процесс V -■ ' ■ ..

проектирования систем испарительного охлаждения, является определение зависимости• tn от параметров циркуляции.

Условия подобия по 11 отношению^м прогнозируемой функции.Пе-регрзв стенок охлаждаемых деталей коробчатой конструкции может бить обусловлен несколькими механизмами, в частности, появлением пленочного кипения. Пленочное кипение можно создать при плотностях теплового потока меньших, чем <7,w ( , если поднять каким-либо образсгл температуру обогреваемой7поверхности выше критической t»r, • При небольшой частоте пульсаций циркуляционного расхода величина температури стенки, соприкасающейся с парод, может превысить и значение .при котором

возникает пленочное кипение', мохет бить меньш'з' единицы.. Оно за-, висит от колебаний 2//?> и безразмерной частоты пульсаций Cixfi^ , а при значительной растечке тепла за счет теплопроводности стенок и от критерия, Следовательно,

1, l/i, } си, ' ' Л /

'Г - f?

Если количество воды, поступающей в охлаждаемую деталь, невелико, пароводяная смесь-расслаивается, образуя четкую границу -.пеплу паром и кипящей водой. Если паровой объем находится в зоне интенсивного нагрева, температура стенок достигает значений и наступает прогар.

При'образовании свободного уровня з детали коробчатой конструкции основншя геометрическими характеристиками двухфаз-нсго слоя яалстФся.прйЕеденвая'шсота- тяжелой фазы 2 я высота динамического слоя В • Каждому виду охлаждаемых деталей коробчатой конструкций соответствует некоторое минимальное значение , при котором величина ¿А,«, находится в допустимых пределах. . "'

Процесс образования свободного уровня рассмотрен в предпо-локенки, что скорость циркуляции в охяаздаемой детали существенно меньше чем в опускных трубах; обогрев детали производится снизу через горизонтальнуо поверхность при равномерном распределении теплового потока; стабилизация двухфазного потока происходит в слое пренебрежимо малой высоты; величина поперечного сечения охлаждаемой детали велика и не влияет на структуру двухфазного потока; величина Ят однозначно определяется режимом циркуляции и конструкцией детали.Это попволило кполь-

- 14 -

зовать для описания двухфазного динамического слоя в детали известные зависимости, полученные при обобщении экспериментальных данных По барботажу пара через слой жидкости

г _

(2)

~278

,0,3?

где значение мг: пя

определяется условием:

В качестве зависимостей, характеризующих свойства рабочих веществ на линии насыщения, использованы эмпирические формулы В.М< Боришанского:

г* V

Для описания теплообмена при кипении в деталях коробчатой конструкции использованы эмпирические формулы:

УъгШР*)СБ){

5

%

Л7

В (./ // >

;

Л *

(6) (7)

УоловиЯ подобия По отношению к прогнозируемой функции заключаются в равенстве в Модели и образце критериев подобия, входящих в правые части зависимостей (1)~(7).На их основе получены соотношения между масштабами:

- 15 -

_ о£5 <225 9

ЯгъА" "А - Ы =Х>

А > А А =Л

Величина р однозначно определяет масштабы физических параметров; Д, ; Дм Д,"» Л' ИЛ ' Крше того' полУчени соотношения ^жду^асртабами физических параметров^/ -; Рр, - ;, I которые накладывают дополнительные ограшгаения на выбор рабочих веществ для модели.

Оценка точности метода моделирования. Рассмотрена возможность применения в качестве рабочих веществ для модели спиртов, СССцШ воды. Показано, что хотя требуемые соотношения между масштабами физических параметров дня спиртов и Сйне соблюдаются, погрешности воспроизведения на модели и не превышают соответственно 25$ и 15%, т.е. находятся в пределах точности эксперимента.Поскольку Искомая характеристика системы зависит именно от этих величин можно считать,что точность моделирования прогаров охлаждаемых деталей в рассматриваемом случае удовлетворяет требованиям практики.

При использовании в качестве рабочего вещества в модели воды, приняв Д, = I, мы тем самым обеспечили соблюдение всех вышеприведенншс соотношений между масштабами моделирования и тем самым полностью удовлетворили условиям подобия по отношению к прогнозируемой функции. Указанные результаты были подтверждены опытами, выполненными под руководством С.М.Андоньева на моделях различных охлавдаемнх деталей, которые показали хорошее совпадение с результатами промышленных исследований.

Правила моделирования.Модель геометрически подобна образ-цу;ыасштабы моделирования при использовании в качестве рабочего вещества в модели спиртов и четнреххлористого углерода назначаются при заданных и & в соответствии с формулами (7); При использовании в качестве рабочего вещества воды масштабы моделирования: В =/; ^ -Д

5.Разработка метода моделирования циркуляции в установках иопарительного охлаждения*

Формулировка задачи инженерного анализа.В настоящее время существуют достаточно надежные методы расчета стационарных режимов циркуляции в установках испарительного охлаждения.Что же касается методов расчета пульсационных режимов,те они,в лучшем случае,более или менее правильно отражаю* качественную картшу,

по на обзснечизааг дзоб1одкмуа для ¿ракткчзоюзс цэлзй точность. Поэтому для- прогнозирования работ цкркуляцЕошшх контуров енотом испарительногоохлакденпя целесообразно использовать моделирование .Иокомшш характеристиками системы при стационарном решке циркуляция является циркуляционный расход (ют скорость циркуляции),При пульоационном рекше - размах и частота его пульсаций.Задачей моделирования являемся опрадздэниз зэвткыозгп указанных величин от конструктивных и реашнах параметров циркуляционного контура.

Условия подобия по отношения к поогиозяоуемой сгуцкдтш. Математическое описание пульсаций в системах испарительного охлаждения выполнено на основе эксперимзптоо еа' простейшем цирку-ляциошом контура о Горизонтальной обогреваемой трубой,оснадам-ном малоинерцноккой измерительной аппаратурой.Эксперимент показали наличие двух видов пуль еациошшх регашов:пра пврподачзс-ком парообразовании и при непрерывном кипении,которые прздетав-ляют собой автоколебания релаксационного типа.Математическое описание процесса' соотавлеио таким образом,чтобы в получокшэ уравнения входило зкаченйа скорооти щеркудяцш!, являвшейся искомой характеристикой система.С этой целью период пульсаций разбит на насколько интервалов.Период автоколебании первого гл-да разбит на три китервалаШаргеШ шггеовал начинается в ьюкопг, когда подъемная ы обогрзваашя «руби заполнена .паром и вода^нз-ходацаяоя в верхней части ояусккоЁ труба«Иачзнает двигаться шиз .Полагая, что вода П пар дсивутсн раздашга к пренебрегай перепадом давления йл участках,занятых парой,моано огрзштть-• ся лишь ураваешхи 6 -.с.'^'аого течэп-эд вода в трупах.'

т т V'1 1-й 1 * кь"0е ^ Г ■ .

Втброй я'^у^ч езтсизо5оя в коузат,когда вода,заполнив . йпуовдуо (аСла обограьзеибй труба,п заканчи-

вается,когда обог£ом&иуе1 трубу й частично (шш

полностью) подасс^, «гглзг*.Для иаяоыэйм&ского опеознея второго штерва.^ гр^з^згвй дополнительное уравнений - ¿Л?. г\$'/у у олова« представлена йпачеиияш

/соответствуя^их ведтез в конца первого интервала^ ташг "'райейсивои.¿_,#-¿* - ..... ■ ■■•■1 .■

■Третий интервал пачйк:е*сй в иовш* вскипания,когда образуется паровая полость и пар млалкиваег йоду в барабан через

опускную и подъемную трубы.Движение вода в опускной трубе и дрп-яение водяной пробки в подъемной труба описываются тем ко уравнением, что и для первого интервала ЛСрош того, принимаем, что давление на верхней границе .водяной'пробки равно.давления пара в барабана,давление на границах и вэ зсем обьемз паровой полости одшшкова,скорости движения вода в опускной трубе и водяной ппобки в подъемно!! связаны «ежд? собой ооотноизннем

¡С) =<*(&/'*)

Период автоколебаний второго вида разбит на четыре интервала »

Первый и второй интервалы полиостьо соответствуют интервалам автоколебаний первого вида «Третий интервал начинается в момент закипания воды п заканчивается в момент, когда скорость вода в опускной трубе становится равной нулю.Oit характеризуется темп же уравнениями и начальными условиями для эхсояомайзср-иого участка,что и третий интервал периодЗ автоколебаний первого вида.Пароводяная смесь з рассматриваемом случае представляет собой келкодисперскуа сяогему.что позволяет в предполойз-1ши равенства нулю'относительной скорости фаз применить для ее описания у-сзвнснля: ,,*> ?

Четверги!} интервал аэчинается в «снега;, когда пароводяная : .. смесь из обогреваемой труби проходят в. подезМнуа грубу»В горизонтальной трубз возникает полость,которая как.бы разрываем поток,отделяя ог тт пароводшг/л "пробку"»Дшизнпй.вода в опускной трубе а дзпзошю пароводяной пробки описываются уравнениями, йриввдейшш внш.. Скорость вода в опубвной трубе и скорость перемещения грзницй Шяяу-певовой -пойос^ьа и пароводя-

Применение к' уравнений и условиям одЗозначн6о®й, опйойгащигл автоколебания аппарата теории подобия,позволяло найти соотно-иеная^'¡еяду масштабами Моделипсванйя. ...

\А ЖА»"-. • . /fer/Ы i flfi *A/A» i M ) ¡A» -A? : [

Реализация последних четырех равенств сопряжена со значительными трудностями.Поэтому необходима оценка точности моделирования при нарушении некоторых из них.

Оценка точнооти метода моделирования. Достоверность моделирования автоколебательных режимов циркуляции оценивалась при помощи экспериментов на двух простейших циркуляционных контурах и их моделях,выполненных в масштабе Д =0,'¿.Полученные осцилограммы стационарных и пульсационных режимов циркуляции использованы для определения погрешности пересчета результатов экспериментов о модели на образец.Кроме того были учтены результаты полученного 0,В.Филипьевым на трех парах модель-образец экспериментального подтверждения достоверности метода моделирования циркуляции для частного случая равенства давлений в модели и в образде.Экспериментальная оценка точнооти моделирования дополнена серией расчетов оуацкоыфных режимов циркуляции для простого и сложного контуров и их моделей.Этого количества экспериментальных объектов достаточно для того,чтобы считать вывод о достоверности метода моделирования обоснованным.

Правила моделированияшодель геометрически подобна образцу,-рабочим телом в модели является вода{геометрический масштаб назначается в пределах 0,1-0,5; давление в модели поддерживается в пределах до 1,5-Ю4 Па;при заданном геометрическом масштабе оотальные масштабы моделирования определится в соответствии о. формулами^«А Д /Д,* ^гАА-'/Л''^ 5 Л=Лг'"// ' компенсации нарушения уоловияД^Д /Д., при моделировании установок о рабочим давлением;близким к атмосферному, необходимо либо осуществить дополнительный обогрев вертикальных труб,либо уменьшить недогрев до кипения воды в опускном тракте модели до значений,рашшх половине величины, определяемой соотношением^¿"Д^/ / Д*

6.Разработка методе моделирования скоростных распылителей, Формулировка задачи инженерного анализа.При проектировании газоочисток со окоростными распылителями необходимо прогнозировать энергозатраты»обеспечивающие заданную степень очистки газов. Сбычно для этой цели используют раочеты,основанные на эмпирических зависимостях,правомерность которых ограничена диапазоном исйледовашЫх значений {режимных и конструктивных парамет-

juuuüjau jaujjjictjju^CI,, ÍJ чаигаииги^^шцин

Л— С ( г РгиГг f\, , / ,

(8)

ров.Поэтому при проектировании газоочисток для новых технологических объектов или при изменении конструкции скоростного распылителя необходила экспериментальная проверка их работоспособности. Сооружение для этой цели опытно-промышленной установки сопряжено со значительными затратами времени и средств.Опыты на небольших полупромышленных установках при отсутствии специальных методов пересчета не могут обеспечить требуемую точность.Это обусловило необходимость разработки метода моделирования,позволяющего переносить на натурные условия результаты. экспериментов,выполняемых на небольших лабораторных и полупромышленных моделях.

Получение аналитических выражений прогнозируемых функций. Аэродинамическое сопротивление скоростных распылителей обычно представляют в виде произведения сопротивления при/77 = ü и некоторой поправки áfl(J+ где О = 0 при /77 =0.Этому условию удовлетворяет, в частности,функция , ' ,

•f'L 1 fvm-) 3

Gt J

где С i c¿j ; c¿2 ; U3 - эмпирические константы.

Процесс улавливания пыли в скоростном распылителе рассмотрен при следующих допущениях:,дробление жидкости происходит в" конфузоре;размер капель и скорость газа в горловине аппарата постоянны;скорость частиц совпадает со скоростью газа всюду, за исключением области,непосредственно прилегающей к капле;, коэффициент захвата 6-6 (pt^ , Ag J ; аэрозоль и водяные капли, образовавшиеся при дроблении жидкости, монодисперсны.

Уменьшение концентрации пыли в потоке за счет ее осаждения, на каплях за время dT равно : ■:■,

где

do)

Концентрация капель в любом сечении Горловики .

Jf^/(Su/é) (И)

Полагая, что начальная скорость капель

и значения J(0 - конечны,подставив в (9),(10),(II), получим

ein "п

«С-¿til

ад

Уравнение движения капли в потоке ыоено записать в виде

Je а

jLt'ri

«> -6 . с/Г где г - сила сопротивления газа движению капли:

Р-ЗмкЩ fiii-iii bffcj

/ О Ъ к 2, . й/' '

Подстановка (13) в (12) дает

О СП

О

(12)

(13)

(14)

(щ-u/j

-НтгСъШ'Ф'

При Re-^ßesZ-CCild, ас a const решение (14) имеет вид

ФнГЩг H^ih^C" дх) (I5)

Подставив (15) в (12), получи;,

где

откуда

с!п п

/

/;

где у х=жЩг£(5£и, i%j£'/(4s):

Его реке вис при St{ ~ Const ; fy, " C&iSt

дает

jCLs

г/о .

ff; f.

(16)

Зависимость (16) содержит еэличшш (¿k, , непосредственно! определение которых сбпряяено с большими трудностями.Для выражения их через величины,легко определяемые экспериментально, EES деки дополнительные допущения: - пропорциональна (if и 1с ft .Bio позволило преобразовать (16) к виду'

//J]"4^ У* т

Где Cj- i С, J - константы, которые ко ян о рассматривать как »:oi?aton:;s интегральные параметры.Поназано,что С, и С-харав-

I 4

теризуют конструктившв особенности аппарата, а Сз ~ свойства аэрозоля. . .

Поскольку соблюдение равенства в модели и образца всех критериев подобия,входящих в (6) и (17), встретило серьезные затруднения, методы моделирования были разработаны на основе эквивалентности по отношению к прогнозируемой функции.

Оценка точности метода моделирования.Проверка идентичности' значений параметров, входящих в (8) и (17),для модели и образца производилась по данным экспериментов, выполненных на лабораторной, полупромышленной и опытно-промышленной установках при разработке и внедрении прямоугольной (щелевой) трубы Вентури с регулируемым сечением горловины на газоочистках мартеновских печей.

Лабораторные и полупромышленные модели били выполнены в масштабе 1:6 при стационарном расположении регулировочных лопастей, соответствующем четырем значениям степени раскрытия горловины.

Данные по гидравлическому сопротивлению скоростных распылителей относятся к следующему диапазону значений критериев подобия:

0,2^/77-1,9; О.БОхЮ"2«^Ц 6 ^ 3,48хЮ"2;

I,12хЮ-6^\р/(р£128Х10"6; данные по пылеулавлива-нив:' 0,63x10%$^ 1,6x10е и 0,2=^/7?^ 1,9 при начальной запыленности 1,3-3 г/м3.

Обработка экспериментальных данных по сопротивлению скоростных распылителей осуществлялась й соответствии с зависимо--стью . ' с/.

Значения всех величин и физических параметров определены для условий выхода газа из скоростного рзспиаятвля.Его сопротивление при отсутствии брошения вычислялось по формуле ■

при / £ = 0,781-0,652 В.

В результате статистической обработки получены значения параметров прогнозируемых функций, при которых они адекватны экспериментальным данным модели и образца:

С» Г.ШО5; оС, = 0,435; =1,431; ^=0,5; р^ =1,845; .

^.цая:, п о:л: .у.¡. . . .у;.-

¡1 1 и , ) ; I

и ) I Ч I Г I > I о 1 С -> 1 1 ]

П 1 1 ' 1 I 1 О I [ О Н , ) ■

1 ! 01Г1 » г".) Ы 11 I I г , 1 1 и 00[ П г ]

длило, 1ЮЛ 7 ЧСЫ1 - и ЫЗ^ЗЛа, использую. 0,1 А и» К л., . :>

нии цаизвзотних параметров,которцо содерцаззя ы с.01 гиу;«V цуу

и й[1 ;подстановка значений указанных пзраютроа -> г,тс ?.;>•;> • ыули позволяет использовать'их для определения степени очной . и гидравлического сопротивления' в образцт.

7.Разработка метода моделирования циклонов-пылеуловителе.•:. Формулировка задачи инженерного анализа.При разработка иг; -вых конструктивных вариантов циклонов необходимо прогнозировав степень очистки и соответствующие им аэродинамические сопроти:;-Л'ЗШш аппаратов. Существующие теоретические метода расчетов но позволяют это выполнить с достаточной степенью достоверности. Соблюдение условий подобия в традиционном смесле требует подач.1 в модель аэрозоля с меньшими, чем в образца, размерами частиц. Это создает серьезные трудности, для моделирования работы циклоне с полидисперсным аэрозолем.Исследования ие на полупромышленных моделях с подачей в них аэрозолей, отводимых от действующи:: технологических агрегатов, дают завышенные значения степени очи стки. В этой связи возникла необходимость разработки метода моделирования, позволяющего с достаточной точностью оценить степень очистки циклона при помощи экспериментов на полупромышленных моделях.

Условия подобия по отношению к прогнозируемой функции. Рассмотрено взаимодейотвие частиц о турбулентным потоком газа в предположении, что концентрация, частиц мала, они не взаимодействуют между собой и не влияют на течение газа; частицы распределены равномерно по всему кольцевому сечению циклона; размер воех частиц одинаков; на входе в циклон скорости газа и частиц одинаковы; вторичный вынос пыли отсутствует. Сила взаимодействия частиц о потоком газа равна ^ ) где - некоторая функция числа

Рейнольдов дум частицы; поэтому, центробежная.сила, действующая на частицу, равна Ж^^/^ЮЩтлеД^/^) -некоторая функция, задающая закон распределения тангенциальной

i'C С :' " ' - Î Г':": ( Г" ..:'.''*'!!''. ; ;¡/:y;í:':; :i к.;.;

ÜJ Г

hl А)

"•'■-.:■■ (Л/ j^r't.'u J: í:';'1:;.) re

¡■■-rtíí ' t

'я utc-nuui, ' /" . rj: THí¡B r/JKOTor'ic Г. ' 1 i. ГО:'\"!РЧ

' Y ' ../ / • 'í

i j lo o i п'чаепш через когрошга-• 1 i i ¡on i 1 ' с: сачлшл сстрс-гся уеиз-

i '» 1

.....г .. ,v .;: m

Í .]■

г-j

(IE)

i ir'1' ' rzo i i ( i -1 i о о for >ши к игл-

i • i i

i t тг<" j

"hier.

'T'ir^ р-ч vi

V

• ' ; , i '

i i »

I ( í Í 1 Г Г

II " ' Г (

и случае üo-

, XV ,"• Гр'Г

í ,)

СЛОГО-

14 », I

■i îijni

I г I i

i ~ 'L'

..... I

< ч '

\ ( 1 > ( "r,

I' ; ' ? • 1 I I > "i

Г V -J, -

(;-0¡ /',..-

"Tl-firiTrr. C.'îHOT

- ; __ , , pt, - J¡¡if 1 , , 11 J

1 Ji'ir- I í I o;t'" I, 1

- ' : 1 ' r, 'i

>

Ï T

-24 - А

Поэтому оценка достоверности воспроизведения на модели отепени очистки газа в циклоне должна выполняться на основании экоиершента.моделирование.зависимости для аэродинамического сопротивления можно выполни^ на геометрически подобном циклоне, причем, ооглаоно (19), не обходимо, чтобы^^ =/; Д,3[Д/р^

Оценка точности метода моделирования.йтолненныи анализ базируется на большом объеме априорной информации,что делает его результаты весьма правдоподоонымл.Поэтому экспериментальная проверка метода моделирования была выполнена на двух конструктивных вариантах циклонов (типа ИШИ5 ШЫОГАЗ" и "\Л/£-ОАб") и их моделей, выполненных в масштабе 1:5.Наряду о геометрически подобными моделями были исследованы модели с искаженным согласно (22) сечением входного патрубка,а для циклона типа "НИИОГАЗ" еще и модель о искаженным сечением входного патрубка и высотой, равной выооте образца.

Эксперименты показали, что отклонение значений степени очистки газа, полученных на образце и на моделях о искаженным сечением входного патрубка для обоих типов циклонов лежат в пределах точности эксперимента. Погрешности значений , полученных на геометрически подобных моделях и на модели с искаженным сечением входного патрубка, имеющей выооту такую же,как образец, статистически значимы* Совпадение значений ^ для двух пар модель-образец подтверждает правомерность внесения искажения а геометрическую конфигурацию с целью соблюдения равенства в модели и образце модифицированного критерия Стокса. Различие же этих значений в остальных моделях полностью соответствует как априорной информации о циклонном процессе,так и результатам приведенного выше анализа условий подобия по отно шению к прогнозируемой функции. Экспериментальное изучение аэ-родинамичеокого сопротивления циклонов показало,что в широком диапазоне изменения П*! Ар/Д/^ ^ { . Поэтому аэродинамическое сопротивление циклонов можно изучать на яезапыленном газе.

Правилу модвлшроваиия.При изучении процесса очистки газоЕ в цик ^ае, запыленность газов, физико-химические свойства газов и пыли,дисперсный состав пили В модели и образце должны быть одошкоздмн¿Масштаба моделироййнадлыбираютоя 6 соответсч ваи с условиям* Д. , » Д^

- 25 -

Модель по всем геометрически подобна образцу за'исключением входного патрубка.высота которого искажается таким образом, чтобы \У(.х]м = .Аэродинамическое сопротивление следует определять на моделях.геометрически подобных образцу.

8.Разработка метода моделирования циклонов-каплеуловите-лей с однонаправленным течением газа, и жидкой пленки.

Формулировка задачи инженерного анализа.Задачей инженерного анализа.выполняемого в процессе проектирования циклонов-каплеуловителей, является прогнозирование зависимостей гидравлического сопротивления и степени сепарации влаги от конструктивных и ренимных параметров.В случае,когда удельное орошение мало и отсутствует вторичный унос, степень сепарации влаги монет быть определена из экспериментов на моделях,выполняемых в соответствии с вышеизложенным методом моделирования циклонов-пылеуловителей.При значительных удельных орошениях,когда вторичный унос может играть существенную роль, указанный .метод нуждается в корректировке.

Получение аналитических выражений прогнозируемых функций. Исследования механизма брызгоуноса проводились на трех типах цнклонов-каплеуловителей с спускным течением жидкой пленки. Анализ результатов экспериментов позволил сделать вывод о влиянии на степень сепарации вторичного выноса влаги.Зависимость для степени сепарации жидкости получена, в йредаоложении, что вынос ее из аппарата обусловлен как недостаточной интенсивностью циклонного процесса, так и частичным перетеканием осевшей жидкости в выхлопную трубу, что позволяет записать . . .

V я (23)

где П^'" - концентрация влаги, выносимой из • каплеуловителя 9а счет недостаточной эффективности циклонного процесса; П* — ■ концентрация влаги, выно.римой из каплеуловителя за счет вторичного уноса. у'

Процесс осаждения капель подчиняется тем ке закономерностям, что и осаждение пыли. Это позволяет воспользоваться (18), . и записать для циклона с центральной выхлопной трубой:

где ■) и ряя циклона с завихрителем:

п,

•ф-exfi

" л 4>

L л

ей

Величина П* =

где I - некоторая функция, для определения которой бил рассмотрен процесс вторичного выноса влаги из канлеулователя применительно к циклону с завихрителем, в предположении, что пленка, стекающая вниз по стенке аппарата, ударяясь о дно, теряет скорость, образуя гидравлический прыжок, вызывающий разбрызгивание жидкости, что скоростной напор газового потока также гасится в нижней части аппарата, образуя вихрь, подхватывающий часть осевшей жидкости и уносящий ее в выхлопную трубу и, что вращение пленки и газового потока создает центробежную силу, уменьшающую вторичный унос.

Это позволило принять, что вторичный вынос влаги прямо пропорционален безразмерной высоте прыжка и обратно пропорционален отношению центробежной силы, обусловленной вращением пленки к силе ударного воздействия скоростного напора и найти искомую функцию .для Ц ..Подстановка в >23) соответствующих ' выражений иП*/П* позволила получить искомые зави-

симости для циклона-капл'еуловителя с тангенциальным входом в виде _ ^

А'А«!^51 [с , т

ш

i-

i

щю\

(24)

(25)

а для циклона о завихрителем, -

Входящие в (24) и (25) параметры Af ; А£ отражают взаимодействие газа и жидкой пленки в каплеуловителе и зависят от его конструкции.Параметр А0 зависит также и от условий■формирована; газокидкостного потока перед капдеуловителем.

Поокольку одновременное соблюдение равенства в модели и образце критериев подобия,входящих в правые части (24) и (25) затруднительно,моделирование следует выполнять на основе эквивалентности по отношениа К прогнозируемой функции.

Оценка точнооуи метода моделирования.Проверка точности мо-

деллрования осуществлялась на основе экспериментов,выполненных на тринадцати вариантах циклонов,включающих две пары модель-образец.Погрешность моделирования процесса сепарации жидкости оценивалась при помощи статистического анализа параметров прогнозируемых функций и гипотезы об их адекватности экспериментальным данным,полученным на каплеуловителях и их-моделях.Оценка точности моделирования гидравлического сопротивления каплеуло-вителей состояла, в проверке равенства в модели и образце параметра И , входящего в формулу Ар/й^К .Эксперименты подтвердили достоверность метода моделирования.

Правила моделирования:модель геометрически подобна образцу; при определении гидравлического сопротивления сначала определяется коэффициент сопротивления сухого циклона, а затем поправка К .учитывающая влияние жидкой фазы; определение степени сепарации ачаги осуществляется по формулам (24) и (25),значения параметров которых находят из экспериментов на моделях,в которые подается газожидкостная смесь,тлеющая ту же концентрацию и дисперсный состав капель, что и образец.

9.Использование результатов работы для целей инженерного проектирования. , .

Метод моделирования, прогаров охлаждавшие, деталей применен для экспериментального определения циркуляционных критериев надежности испарительного охлаждения пятовых' балок мартеновских печей и элементов клапанов воздухонагревателей.

Метод моделирования циркуляции применен при исследовании циркуляционных контуров систем испарительного охлаждения доглзн-ных печей;систем испарительного охлаждения с разделением сепа-рационннх устройств и емкости для хранения, запаса воды; система испарительного охлаждения мартеновской печи;рассчитанной на рабочее-давление пара 1,8-4 МПа;

Метод моделирования скоростнжс распылителей нашел применение при проведении экспериментов с целью выбора конструктивных параметров прямоугольных скоростных распылителей с регулирующими лопастями в горловине.

Методы моделирования шпионов использованы при исследованиях-сепарации жидкости в циклонах,а тают в колено-сопарато-рах. .

Теория приближенного физического моделирования послужила' основой для нового метода моделирования аспирационных устройств.

При заданных значениях температуры и расхода газовых выбросов моделирование аспирационных устройств может, быть выполнено на основа известных методов,которые также применимы, если масса газовых выбросов мала по сравнению с массой транспортирующей их конвективной струи,Однако при этом необходимо знать мощность источника тепловыделений,что на практике не всегда возможно.

Температура же поверхности горячего источника выделения вредных веществ хорошо известна. Традиционный подход в этом случае требует соблюдения подобия процессов конвективного теплообмена и взаимодействия конвективной струи со всасывающим.факелом, что в случае автомодельнооти процесса по отношению к (1з , дает условия подобия

Лш(фп>'ж Сг-Ш}; -рг~Ыет

Предложенный метод моделирования основан на использовании модифицированного критерия Л-1 Ы3Т к эмпирической формулы

для теплообмена при свободной конвекции, из которых следует

г [рФМ^'&ги)

Полученный метод моделирования использован при исследовании элементов аспирационных систем для кислородно-конвертерных п электросталеплавильных цехов, а также литейных дворов Доменных печей. . .

ВЫ В ОД Ы

1. Анализ литературных данных показал необходимость пере-сыотра основ приближенного физического моделирования,т.к. традиционный подход существенно ограничивает возможности его применения.

2. В диссертации дана принципиально новая постановка проблемы приближенного физического моделирования.Ее отличие от традиционного подхода оостоит в том, что'.методы моделирования разрабатываются применительно к конкретным задачам инженерного анализа{соответствие между, моделью и образцом определяется эквивалентностью или подобием по отношению к прогнозируемой функ ции.

3. Разработаны теоретические основы приближенного физичес кого моделирований, которые оодержат:постановку и решение проб

.'■Яви экспериментального обосноввнйя методов моделирования;оценк

целесообразности моделирования с использованием эквивалентности и подобия по отношению к прогнозируемой функции.

4. Для решения проблемы экспериментального обоснования методов моделирования были выполнены:постановка и решение задачи о правомерности распространения результатов экспериментального обоснования методов моделирования на проектируемые объекты; обоснование номенклатуры экспериментальных объектов;постановка и решение задач статистической обработки экспериментальных данных с целью оценки точности методов моделирования;поста-новка и решение задачи определения необходимого количества экспериментальных объектов. "

5.Целесообразность моделирования на основе эквивалентности и подобия по отношению к прогнозируемой функции была установлена при помощи доказательства утверждения,согласно которому условия подобия по. отношению к прогнозируемой функции могут быть менее жесткими,чем условия приближенного подобия;обоснования возможности проверки подобия по отношению к прогнозируемой функции при помощи меньшего количества экспериментальных данных, чем это необходимо для определения автомодельности процесса..

6.Новая постановка проблемы приближенного физического моделирования позволила применять его. для решения задач инженерного анализа,относящихся к процессам в многофазных средах, В результате разработанышетод Моделирования4прогаров деталей печей, работающих о испарительным охлаждением;метод моделирования циркуляции в системах испарительного охлаядейия;метод моделирования скоростных распш1ителей;метод моделирования циклонов-капле-улоЕчтелей.

7.Теоретятаеские результаты диссертащга послужили основой дал разработки новых методов моделирования 'аспирационных. устройств. '.....,

8.Результаты работа попользованы в исследованиях, на основа которых получены Исходные данные для проектирования важных Народно-хозяйственных объектов,которые реализованы а дают экономический и социальный эффект. .

Оейовное содержаний работы, изложено в публикациях: . I. Филийьев О.В.¿Гольдин Ш.Л. Гидравлическое моделирование установок испарительного охлаждения металлургических печей // Сб.научных трудов ия-та Гипросталь, вып.1, Металлургизда*. , Харьков, 1560. - С.27-40.

2. Филипьев O.B.,Гольдин Ш.Л., Цшшин Э.Е, Моделирование■ циркуляции в установке испарительного охлаждения мартеновской печи с рабочим давлением до 40 ата // Сб.научных трудов ин-та Гинросталь, вып.Я.Металлургиздат.-Харьков,i960. -

■ С.109-1iS.

3. Филипьев 0,В., Гольдиц Ш.Л. Новый метод моделирования установок испарительного охлаждения.//Сб.научных трудов ин-та Гипросталь, вып.6.ке?аллургиздат. -М., 1964. - С.74-60.

4. Филипьев О.В., Гольдик Ш.Л,, Медяная С.И. Экспериментальная проверка нового метода моделирования циркуляции //Cd.научных трудов ин-та Гипросталь,выи.7.Металлургиздат.-M.,ISS4,

- С.Ш-Ш.

5. Андоньев G.M., Фшшпьев О.В., Куциковкч Д.Б.»Гольдин Ш,Л. Испарительное охлаждение■доменных печей //Прошаиенцая энергетика. - 1254. - й 3, - 0.21-26.

6. Гольдиц ИЛ. Новые методы моделирования установок испарительного охлаждения .металлургических агрегатов // Кн.-.Гидравлика газожидкоотных смесей и потоков при сверхкритичесгом давлении/Труды ЩСТИ, вып. 59. Лзшщгрэд, ЦШ.-Ï96G.-С. 177-189.

7. Филипьев О.Ь,,Гольддн Ш.Л, Экспериментальное изучение равк-ыов циркуляции в контурах установок испарительного охлакде-пия//В кн.¡Гидравлика газояидаостннх смесей и потоков при сверхкритичаском давлении / Труда ЩСТИ, вып. 59, -Ленинград, ЦКТЙ. - Ï965. - C.I9Ö-I97.

8.' Филипьев О.В., Гольдиц Ш.Л,.Медядая 0.И, Моделирование установок нотариального Ьзсл&сдения шахты деланной печи о крове-тейношди холодильниками // Öd, Научных' трудов ин-та Гипросталь, вш.б.Металдургиздат,-П., I9S5. - С.94-98.

9. Тольдин Ш.Л., Рожанская H.A. Теоретическое обоснование метода моделирования запыленных потоков // Сб.научных трудов юнга ЖШШзргзтэязргоочйоТЕа, кш . 1I-I2.Металлургия: -М., Ш9. - C.46-SI,

10.Гольдки Ш.Л.Землицкий И.Я., Рожанская И,А. Метод приближвнш го моделирования циклонов //Сб.научных трудов ин-та ВНИПИ-Чеглетэиергоочистка* вьт. 14 .Металлургия. -М., 1971.-С. I02-II0

XX.Гольдки ШЛ.»Кузнецкая Н.В., Купина 8.М., Дикий Л.И. Критериальные зависимости для расчета теплообмена и гидравлического сопротивления груб Вентури //Сб.научных трудов ин-та КМШзрметэнергоочиотка, внп.15.Металлургия. - 1972. »

С.64-68.

2.Гольдин Ш.Л., Медяная С.И. Исследование каплеуловителей типа колено-сепаратор на моделях // Сб.:Очистка водного и воздушного бассейнов на предприятиях черной металлургии.-

■М.Металлургия. - 1972. - й I. - С.93-97.

3.Гольдин Ш.Л., Медяная С.И. Методика приближенного моделирования циклонов-каплеуловителей // Химическая технология. -1973. - № 2. - С.50-52.

4.Гольдин Ш.Л., Подпоринов Б.Ф., Кузнецкая Н.В. К расчету прямоугольной регулируемой трубы Вентури // Сталь. - 1975. - Js 7. - С.664-666.

5.Гольдин Ш.Л., Доценко A.M., Медяная С.И. и др. Применение метода модели для решения некоторых задач аспирации металлургических цехов // Известия вузов. Черная металлургия. -M., 1978. - й 4. - С. 124-126.

6.Гольдин Ш.Л. К вопросу об экспериментальном обосновании методов приближенного физического моделирования // Теоретические основы химической технологии. - 1981. - JS I, т.ХУ.- М.: АН СССР. - C.I5I-I53.

7.Гольдин И.Л., Медяная М.Й., Шароковский О.Н. Моделирование циклонов-каплеуловителей на основе эквивалентности по отношению к прогнозируемой функции // Теоретические основы химической технологии. - 1981. - 3, т.ХУ. - М.: АН СССР. -

С. 460-463.

Э.Гольдин Ш.Л., Медяная С.Й., Широковский О.Н. Методические -основы моделирования отсосов от горячих, источников неорганизованных выбросов // Сб.: Сокращение технологических выбросов и их'очистка на предприятиях черной металлургии. -М.: Металлургия. - 1982. - C.S6-99'.

Э.Гольдин Ш.Л.Моделирование элементов теплотехнических устройств. -М.: Металлургия. - 1982. - 78 с.

0.Гольдин Ш.Л., Кузнецкая Н.В., Медяная С.И.-и др. Моделирование устройств для улавливания неорганизован!»« выбросов металлургических агрегатов // Сталь. - 1984. - й 1.2, -

С. 78-80.

1.Гольдин Ш.Л., Грицук Л.Д., Цыпкин Э.Е. Исследование на моделях механизма прогаров пятовых балок.мартеновских печей // Сб.Ï Интенсификация использования вторичных энергетических ресурсов'!! способов'охлаждения агрегатов в черной ме-

таллургии. - М.: Металлургия, 1986. - С.57-60. 22. Гольдин Ш.Л., Берникова В.А., Медяная С.И., Радченко С.) Исследования систем локализации неогранйзованных выброс« большегрузных кислородных конвертеров на моделях //Сб. Охрана водоемов и атмосферы от вредных выбросов иредпри. тий черной металлургии. - (Л.: Металлургия, 198?. - С.55

Ответственный за выпуск доктор технических наук, профессор Фшшпьев О.В.

Подписано в печать 17.07.89 Щ й 23237

Формат 60x90 1/16. Бумага типографская й I Усл.печ.л.2.0,

Уч.-изд.л.1.92 Тирая 10,0 экз. Заказ 379 Бесплатно

Ротапринт ИПМаш АН УССР 310046 ..Харьков,ул.Дм.Пожарского,2/.