Введение
Глава 1. Состояние и перспективы решения проблем энергосбережения в России 23
1.1. Актуальность энерго- и ресурсосбережения 23
1.2. Состояние проблемы энергосбережения в Иркутской области .. 34
1.2.1. Общая характеристика промышленности 34
1.2.2. Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) 36
1.2.3. Электроэнергетика 39
1.2.4. Лесопромышленный комплекс 41
1.3. Состояние разработок научных основ энергосбережения 44
1.3.1. Обзор возможностей расчета внешнего тепломассообмена 51
1.3.2. Обзор возможностей расчета внутреннего тепломассообмена 63
1.3.3. Влияние неравномерного тепломассообмена на продолжительность технологических процессов и энергосбережение 66
1.4. Постановка задачи исследования 75
Глава 2. Экспериментальные исследования энергетической эффективности промышленных установок для термообработки капиллярно-пористых материалов 78
2.1. Промышленные испытания сушилки для пиломатериалов 78
2.1.1. Исследование аэродинамической обстановки крупногабаритной сушильной машины 78
2.1.2. Тепловизионные обследования процессов сушки термически толстых материалов 81
2.2. Исследование газодинамики высокопроизводительной установки для термообработки длинномерных материалов 86
2.2.1. Исследование газодинамики сушильной машины и её элементов 87
2.2.2. Исследование кинетики сушки длинномерных материалов 89
Выводы по главе 91
Глава 3. Расчетные и экспериментальные исследования аэродинамических и тепломассообменных характеристик проточных час тей промышленных установок 92
3.1. Математическая модель расчета канальных течений сложной геометрии в 2-х, 3-х мерной постановке 93
3.1.1. Моделирование процессов течения и тепломассообмена с помощью вычислительного комплекса «PHOENICS».. 101
3.1.2. Экспериментальные исследования по оценке влияния направленных потоков инородной массы на динамиче ские характеристики течения 108
3.1.2.1. Описание экспериментального стенда 109
3.1.2.2. Методика проведения экспериментальных исследований, погрешности 113
3.1.2.3. Результаты лабораторных экспериментальных исследований 127
3.1.2.4. Обобщение экспериментальных данных 129
3.1.2.5. Учет в математической модели закономерностей течения и тепломассообмена при дополнительном воздействии направленных потоков легкой массы и степени турбулентности... 133
3.2. Математическая модель расчета течения и тепломассообмена с учетом осложняющих факторов 136
3.3. Численное моделирование с помощью вычислительного комплекса «PHOENICS» 138
3.3.1. Тарировочные расчеты с помощью вычислительного комплекса по данным лабораторных исследований 139
3.3.2. Численное моделирование с учетом осложняющих факторов на примере промышленной установки 141
3.4. Результаты численного моделирования «PHOENICS» течения и тепломассообмена различных теплотехнологических установок 142
3.4.1. Аэродинамические характеристики распределительных каналов в финских высокопроизводительных сушильных установках 143
3.4.2. Аэродинамика топочного пространства котлоагрегата Б-50-14 144
3.5. Аэродинамика малогабаритных камер для сушки материалов
неправильной формы 146
Выводы по главе 148
Глава 4. Расчетные и экспериментальные исследования внутреннего тепломассопереноса при термообработке капиллярно-пористых тел 150
4.1. Расчетная модель внутреннего тепломассопереноса 150
4.2. Экспериментальные исследования канальных течений при наличии осложняющих факторов (пористость, физические свойства испаряемых жидкостей) 154
4.2.1. Описание экспериментального стенда 154
4.2.2. Методика проведения эксперимента, погрешности 158
4.2.3. Результаты лабораторных исследований по влиянию пористости и физических свойств на коэффициенты тепло- и массопереноса 159
4.2.4. Обобщение экспериментальных данных 166
4.3. Экспериментальные исследования по определению влияния температурного фактора на вынос неоднородностей в пограничный слой 167
4.3.1. Описание экспериментального стенда 167
4.3.2. Методика проведения эксперимента, погрешности 169
4.3.3. Результаты лабораторных исследований по определению наличия неоднородностей в пограничном слое при испарении 172
4.3.4. Обобщение экспериментальных данных 177
4.4. Расчетная модель внутреннего тепломассопереноса с учетом универсальных граничных условий 178
4.5. Программа расчета внутреннего тепломассопереноса «Fields» с использованием универсальных граничных условий 180
4.5.1. Описание программного продукта 181
4.5.2. Проверка работоспособности программы 182
4.6. Тестирование программы 184
Выводы по главе 187
Глава 5. Численные исследования взаимосвязанного тепломассопереноса в промышленных установках 189
5.1. Результаты расчетных исследований конвективной сушки влажных материалов в крупногабаритных установках 189
5.1.1. Влияние внешнего динамического фактора на интенсивность процесса сушки 191
5.1.2. Влияние пространственной компоновки элементов тер-мообрабатываемых материалов на эффективность технологического процесса 194
5.2. Программное обеспечение для представления неравномерных полей физических величин сложной конфигурации 200
5.3. Результаты расчетных исследований внутреннего тепломассопереноса в капиллярно-пористых телах 206
5.3.1. Влияние внешнего температурного фактора на изменение внутренних полей температуры и влагосодержания капиллярно-пористых тел 207
5.3.2. Влияние внешнего динамического фактора на изменение продолжительности сушки капиллярно-пористых тел 212
5.3.3. Определение рациональных кондиционных параметров при термообработке капиллярно-пористых тел 215
Выводы по главе 225
Глава 6. Энергосбережение при рациональном энергопользовании за счет управления аэродинамической обстановкой в теплотехнологических установках 227
6.1. Энергосбережение при широкомасштабном производстве пи-лопродукции 227
6.2. Энергосбережение при сушке материалов сложной геометрии
в малогабаритных сушильных установках 232
6.3. Энергосбережение при многотоннажном производстве термически толстых тел 239
6.4. Энергосбережение при совершенствовании аэродинамических характеристик топочных камер 243
Выводы по главе 250
Выводы 253
Список использованной литературы
