Введение
Глава 1. Проблема создания индукционных систем для нагрева высоковязких нефтей при перекачке трубопроводным транспортом 13
1.1. Особенности процесса нагрева вязких жидкостей 13
1.2. Анализ способов и устройств технологического нагрева жидкостей ... 15
1.2.1 Использование энергии сжигаемого топлива 15
1.3. Нагрев электрическим током 18
1.4. Специфика применения индукционных подогревателей нефтей 25
1.5. Обзор методов идентификации процессов индукционного нагрева 28
1.6. Конструкция индукционного нагревателя жидкости 32
Глава 2. Математическое моделирование процесса косвенного индукционного нагрева жидкости 36
2.1. Общая структура объекта идентификации 36
2.2. Конечно - элементная модель электромагнитного поля 38
2.3. Математическая модель стационарного течения вязкой жидкости 46
2.4. Математическая модель тепломассопереноса в системе "индуктор -металл - жидкость" 51
2.5. Особенности математической модели процессов тепломассопереноса в системе "индуктор-металл-жидкость" 63
Глава 3. Разработка алгоритмов и методик расчета электромагнитных источников тепла и термогидравлических полей 67
3.1. Расчет и анализ электромагнитных источников тепла 69
3.2. Исследование зависимости магнитной проницаемости от удельной мощности при низкотемпературном нагреве 72
3.2.1 Алгоритм определения магнитной проницаемости 73
3.3. Алгоритм расчета температуры и скорости потока в кольцевом канале80
3.3.1 Нелинейная связанная термогидравлическая задача 81
3.3.2 Упрощенный последовательный алгоритм расчета скорости и температуры с использованием аппроксимаций 84
3.3.3 Алгоритм расчета температуры при аппроксимации распределения скорости кусочно-постоянной функцией 86
3.3.4 Исследование различных алгоритмов решения связанной термогидравлической задачи 90
3.3.5 Оценка средней по сечению температуры потока 94
Глава 4. Элементы оптимального проектирования индукционного нагревателя жидкости . 99
4.1. Оптимальный алгоритм стационарного распределения удельной мощности по длине нагревателя 100
4.2. Расчет квазиоптимального алгоритма распределения мощности 103
4.3. Методика расчета мощности индукционных нагревателей при технологическом перемешивании жидкости 109
4.3.1 Расчет при постоянной удельной мощности 110
4.3.2 Поиск параметров индукционного нагревателя при постоянной длине секций 114
Глава 5. Исследование характеристик и реализация системы косвенного индукционного нагрева жидкости 119
5.1. Исследование энергетических характеристик нагревателя 119
5.1.1 Исследование влияния длины индуктора на энергетические характеристики 119
5.1.2 Исследование влияния коэффициента заполнения катушки индуктора на энергетические характеристики 121
5.1.3 Исследование влияния величины зазора между индуктором и загрузкой на энергетические характеристики 123
5.1.4 Исследование влияния числа слоев на энергетические характеристики 124
5.1.5 Исследование влияния величины удельной мощности на энергетические характеристики 126
5.1.6 Определение тепловых потерь с поверхности нагревателя и определение теплового кпд нагревателя , 129
5.2. Реализация системы косвенного индукционного нагрева жидкости... 131
Библиографический список
