Введение
Глава 1 Состояние вопроса и постановка задач исследования 12
1.1 Анализ состояния вопроса, обзор конструкций, классификация газотрубных котлов 12
1.2 Методы интенсификации теплообмена 18
1.3 Теплоперенос в топках 21
1.3.1 Зональные методы расчета теплообмена в топках котлов 22
1.3.2 Интегральные методы расчета теплообмена в топках котлов 23
1.3.3 Дифференциальные методы расчета теплообмена в топках котлов 24
1.4 Методы расчета турбулентных течений 25
1.5 Методы расчета горения в энергетических установках 30
1.6 Численные методы расчета 33
1.7 Цель и задачи исследования 36
Глава 2 Моделирование реагирующей среды 38
2.1 Формирование кинетических схем 38
2.2 Математическая модель для численных расчетов турбулентного горения 41
2.3 Применение метода Монте-Карло к задачам теплообмена излучением 50
2.4 Расчет радиационного теплового потока 54
2.5 Образование оксидов азота при сжигании газообразного топлива 54
2.6 Расчет конвективных поверхностей нагрева 57
2.7 Реализация методики расчета 58
2.8 Определение методической погрешности расчетов 60
2.9 Верификация результатов численного расчета потока реагирующих газов 61
2.10 Выводы 63
Глава 3 Расчетное исследование процессов теплопереноса в среде реагирующих газов 64
3.1 Изучение влияния формы поперечного сечения топки на тепловые характеристики 64
3.2 Изучение влияния геометрических размеров топки с поперечным сечением в форме вертикального эллипса на тепловые характеристики газотрубного котла 73
3.3 Изучение влияния поперечных ребер в топочном объеме у топок с поперечным сечением в форме вертикального эллипса на тепловые характеристики газотрубного котла 78
3.4 Выводы 85
Глава 4 Экспериментальные исследования процессов течения и теплопереноса в топке газотрубного котла 86
4.1 Организация исследовательских работ 86
4.2 Описание исследовательских работ по экспериментальному изучению процессов течения и теплопереноса в топке газотрубного котла 87
4.2.1 Описание экспериментальной установки 87
4.2.2 Методика измерений и расчетов 89
4.2.3 Анализ результатов испытаний 94
4.3 Погрешности измерений 99
4.3.1 Определение погрешностей прямых измерений 102
4.3.2 Определение погрешностей косвенных измерений 106
4.4 Выводы 107
Глава 5. Технико-экономических расчеты использования эффективных поверхностей теплообмена при совершенствовании конструкции топки газотрубного котла 108
5.1 Общие принципы и критерии экономической эффективности инвестиционных проектов 108
5.2 Обоснование критериев оптимизации и определение рациональных значений технико-экономических показателей работы газотрубного котла 112
5.3 Расчет интегральных показателей экономической эффективности 119
5.4 Выводы 122
Заключение 123
Список условных обозначений 125
Список литературы 1
