Mоделювання процесу нестаціонарного теплообміну в футерівці обертових агрегатів
Abstract
Збільшення стійкості вогнетривкої футерівки обертових теплових агрегатах в є важливим заходом при підвищенні ефективності їх використання. В роботі виконаний розрахунок температурного режиму в футерівці заповненої матеріалом з використовується диференціального рівняння нестаціонарної теплопровідності. Числовий розрахунок здійснюється з використанням методу скінчених різниць по явній схемі. Для візуалізації і виведення графічної інформації використовуються програми на мові AutoLisp в середовищі AutoCAD. Рух матеріалу моделюється зміною значення коефіцієнту тепловіддачі до внутрішньої поверхні футерівки в місті його розташування, враховуючи його переміщення. В процесі роботи обертової печі її футерівка витримує циклічну зміну температур. Так її внутрішня поверхня, при потраплянні під шар матеріалу, охолоджується до 1246 °С, в порівнянні з початковою 1465 °С. При цьому інтенсивна зміна температур, особливо в поверхневих шарах футерівки сприяє виникненню найбільших градієнтів, що викликає значні термічні напруження і врешті може призвести до руйнування футерівки. Глибина шару проникнення змінної температури в футерівку, визначена по амплітуді коливань 0.01, знаходиться до глибини 70 мм, при загальній товщині футерівки 230 мм. Результатом проведених досліджень є розробка математичної моделі, алгоритмів та програмного забезпечення для розрахунку і вивчення процесу нестаціонарного теплообміну в футерівці обертових агрегатів. Визначено еволюцію і розподіл температур та теплових потоків в футерівці. Отримані значення інтенсивності теплового потоку дозволяє характеризувати вплив технологічних параметрів роботи агрегату на температурний та тепловий режим футерівки та обертової печі в цілому. Результати розрахунку також приведені в електронному додатку до статті у вигляді відео файлів.
Keywords
