Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса и обоснование задач исследования 13
1.1. Особенности теплофизических процессов при нагреве бесшовных горячедеформированных труб 13
1.2. Технология нагрева горячедеформированных труб и используемое печное оборудование 20
1.3. Статистический анализ работы печей для нагрева труб 37
1.4. Выводы и постановка задач исследования 43
ГЛАВА 2. Развитие зонального метода моделирования теплообмена излучением для анализа процессов нагрева труб 46
2.1. Особенности моделирования теплообмена излучением 46
2.2. Основные положения и формулировки при моделировании теплообмена излучением с помощью зонального метода
2.2.1. Вычисление матрицы обобщенных угловых коэффициентов с учетом поглощения и излучения граничных поверхностей и объемных зон 49
2.2.2. Вычисление матрицы обобщенных разрешающих угловых коэффициентов 52
2.2.3. Определение тепловых потоков и равновесных температур поверхностных и объемных зон
2.3. Особенности моделирования теплообмена при нагреве трубных заготовок в закрытых печных пространствах 58
2.4. Развитие модели излучения продуктов сгорания органического топлива
2.4.1. Краткий обзор существующих моделей селективного излучения 62
2.4.2. Аппроксимирующая простая вычислительная модель, выработанная с учетом ограничения физических параметров печной атмосферы в нагревательных печах 64
2.4.3. Верификация модели и сравнение с аналогичными существующими моделями з
2.5. Использование метода дискретизации направлений переноса (ДНП)
излучения при расчете матрицы обобщенных угловых коэффициентов 72
2.5.1. Существующие методы вычисления матрицы обобщенных угловых коэффициентов 73
2.5.2. Метод дискретизации направлений переноса излучения 74
2.5.3. Верификация метода с использованием тестовой экспериментальной установки 80
2.5.4. Сравнение метода расчета модели излучения газов с существующими в плане производительности и точности вычисления 82
2.6. Выводы 84
ГЛАВА 3. Совершенствование режимов нагрева труб с использованием математической модели процессов теплопереноса 85
3.1. Основные положения методики совершенствования режимов нагрева труб на основе анализа теплофизических процессов в печи 85
3.2. Расчет теплообмена при нагреве труб из стали 13ХФА с использованием усовершенствованного зонального метода моделирования теплообмена 88
3.3. Анализ результатов моделирования, определение зависимости механических свойств от параметров режима и выдача рекомендаций по совершенствованию режимов нагрева труб ПЭН из стали 13ХФА 94
3.4. Определение рекомендуемой максимальной производительности при нагреве труб в печи отпуска 119
3.5. Выводы 130
ГЛАВА 4. Совершенствование конструкций и алгоритмов управления печью для повышения стабильности параметров нагрева 133
4.1. Существующие способы регулирования режима давления в печном пространстве 135
4.2. Метод регулирования давления с определением содержания кислорода в отходящих дымовых газах 137
4.3. Схема установки, обеспечивающей регулирование давления в печи с учетом содержания кислорода 140
4.4. Результаты сравнения работы печи в различных режимах регулирования давления 142
4.5. Оценка эффективности системы регулирования давления 144
4.6. Существующие способы измерения температуры металла в нагревательных печах 149
4.7. Усовершенствование метода измерения температуры пирометром излучения с помощью оценки и компенсации величины ошибки 150
4.8. Выводы 155
Заключение 156
Список литературы 158
