Open AccessЭффективные характеристики теплообмена в пористом слое теплогенератора беспламенного горения
Author(s) -
S.A. Khaustov,
Руслан Ахмедович Вислогузов,
Александр Сергеевич Ивашутенко,
Сергей Викторович Долгов,
Roman Tabakaev,
Anton N. Ermolaev
Publication year - 2018
Publication title -
izvestiâ tomskogo politehničeskogo universiteta. inžiniring georesursov
Language(s) - Russian
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.27
H-Index - 10
eISSN - 2500-1019
pISSN - 2413-1830
DOI - 10.18799/24131830/2018/10/2111
Subject(s) - computer science
Одним из наиболее распространенных и опасных выбросов, загрязняющих биосферу, являются жидкие углеводородные отходы. В их составе может содержаться более 200 опасных соединений, а колоссальные темпы образования производственных отходов привели к накоплению человечеством более 1 млрд т различных жидких техногенных отходов. В связи с этим назрела проблема утилизации таких жидких отходов, решение которой является одной из приоритетных задач, стоящих перед мировым сообществом. Перспективным направлением в решении этой проблемы является огневая утилизация жидких отходов в беспламенном режиме. Беспламенный режим горения обеспечивается сжиганием жидкого топлива в пористой матрице инертного наполнителя, в качестве которого использован криптол. Актуальной задачей для развития этого научного направлении и конструкторской разработки связанных с ним технических решений является исследование эффективных характеристик криптоловой матрицы. Цель работы: определение теплофизических характеристик углеродной матрицы криптола и получение аналитических зависимостей для инженерных расчетов её предварительного прогрева. Методы исследования: измерение истинных значений теплоемкости и теплопроводности криптола на анализаторе температуропроводности Discovery Flash DLF-1200 в диапазоне температур 298-573 K. Теплофизические процессы при прогреве криптоловой пористой матрицы плоским нагревательным элементом экспериментально исследовались на специально разработанном экспериментальном стенде. Рассмотрено два варианта компоновки стенда: с минимальной и максимальной интенсивностью свободной конвекции воздуха в порах. При математической обработке экспериментальных данных эффективное значение коэффициента температуропроводности выражалось из конечноразностного аналога дифференциального уравнения теплового баланса в нестационарной постановке. Результаты: получены аналитические зависимости эффективного значения температуропроводности от температуры, позволяющие рассчитывать процесс предварительного прогрева криптоловой матрицы с применением дифференциального уравнения теплопроводности, для определения расположения и необходимой мощности нагревательных элементов.