Введение
ГЛАВА 1 Анализ методов математического моделирования тепловой работы нагревательных устройств камерного типа 10
1.1 Методы решения задач внутреннего теплообмена 10
1.1.1. Классификация методов 10
1.1.2. Аналитические методы 13
1.1.3. Численные методы р асчета 15
1.1.4. Численно - аналитические методы 21
1.2. Методы решения задач внешнего теплообмена 22
1.2.1. Методы решения задач радиационного теплообмена 22
1.2.2. Методы решения задач конвективного теплообмена в промышленных печах 28
1.2.3. Методы расчета радиационно - конвективного теплообмена в печах 31
1.3. Методы математического моделирования тепловой работы
нагревательных устройств камерного типа 34
1.4. Выводы и задачи исследования 38
ГЛАВА 2 Сравнение методов решения задач внутреннего теплообмена 41
2.1. Решение дифференциального уравнения теплопроводности методом ДУКУ 41
2.1.1. Идея метода ДУКУ 41
2.1.2. Расчет температурного поля пластины методом ДУКУ 43
2.1.3. Программная реализация математической модели расчета температурного поля пластины методом ДУКУ 46
2.1.4. Адекватность метода ДУКУ 48
2.2. Решение дифференциального уравнения теплопроводности численным методом сеток 55
2.3. Исследование эффективности метода ДУКУ и
классических разностных схем 57
2.3.1. Критерий эффективности разностных схем 57
2.3.2. Определение коэффициента относительной трудоемкости методом вычислительного эксперимента 59
2.3.3. Исследование эффективности метода ДУКУ 62
2.4. Выводы по главе 2 67
ГЛАВА 3 Проектирование камерных нагревательных печей на основе математического моделирования методом дуку 68
3.1. Постановка задачи 6 8
3.2. Описание математической модели 69
3.2.1. Определение размеров рабочего пространства печи 69
3.2.2. Расчет параметров внешнего теплообмена 70
3.2.3. Решение сопряженной задачи теплообмена 71
3.2.4. Тепловой баланс рабочего пространства печи 75
3.2.5. Корректировка параметров внешнего теплообмена 77 3.2.6 Расчет экономического эффекта 78
3.3. Примеры расчетов 80
3.4. Выводы по главе 3 87
ГЛАВА 4 Математическая модель тепловой работы печи для термической обработки валов 89
4.1. Назначение и конструктивные особенности термической печи с выкатным подом 90
4.2. Решение задача внешнего теплообмена 94
4.2.1. Расчет угловых коэффициентов излучения в подсистемах 97
4.2.2. Расчет радиационно - конвективного теплообмена в расчетных подсистемах 101
4.2.3. Согласование результатов расчета РТО
в подсистемах 114
4.3. Решение задача внутреннего теплообмена 118
4.3.1. Расчет нагрева вала 118
4.3.2. Расчет прогрева футеровки 126
4.4. Расчет показаний контролирующей термопары 129
4.5. Алгоритм реализации математической модели 134
4.6. Выводы по главе 4 135
ГЛАВА 5 Исследование тепловой работы термической печи с выкатным подом на математической модели 136
5.1. Проверка адекватности математической модели
сопряженного теплообмена в термической печи 136
5.2. Исследование режимов нагрева валов в термической печи 145
5.2.1. Исследование температурных полей валов 145
5.2.2. Разработка рекомендаций по совершенствованию режимов термической обработки валов 152
5.3. Выводы по главе 5 157
Основные выводы и результаты работы 158
Список литературы
