24.01.2018 07:19
Новости.
Просмотров всего: 31289; сегодня: 64.

Инженеры вуза модернизировали электротехнологический комплекс автономного теплоснабжения

Инженеры вуза модернизировали электротехнологический комплекс автономного теплоснабжения

Смоделированная установка проста в обслуживании и безопасна для окружающей среды.

Ученые из УрФУ (входит в СоюзМаш России) и Карагандинского государственного технического университета (КарГТУ) смоделировали работу электротехнологического комплекса для автономного теплоснабжения (ЭКАТ) и предложили способ его усовершенствования. Полученная установка, размеры которой составляют от 0,8×1×1 м до 1,5×2×2,5 м, может использоваться в автономных системах отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования воздуха. Она не загрязняет окружающую среду, проста в обслуживании и позволяет потребителям самостоятельно задавать режим работы. Результаты исследования опубликованы в журнале Energy Procedia.

«Это один из возможных перспективных вариантов децентрализованного теплоснабжения на основе нетрадиционных источников энергии», — добавил один из авторов работы, профессор КарГТУ Иосиф Брейдо.

ЭКАТ преобразует электроэнергию сначала в механическую (давление жидкости под действием насосов), затем в энергию движущейся жидкости и, наконец, в тепловую. Авторы статьи сосредоточили свое внимание на этапе преобразования механической энергии в тепловую. Для того чтобы иметь возможность рассчитывать различные параметры работы такой системы, необходимо проводить множество измерений: температуры, давления, скорости движения жидкости. Математическая модель позволяет упростить и удешевить эту работу. Адекватность модели ученые проверили в процессе экспериментальных исследований электротехнологического комплекса.

Конструктивные узлы ЭКАТ предназначены для обеспечения циркуляции рабочей жидкости (воды) в замкнутом теплогенерирующем контуре. При этом в трубном реакторе в конструктивном элементе «Кавитатор» создается эффект кавитации (образования и схлопывания пузырьков газа в потоке жидкости), и, как следствие, наблюдается наибольший прирост температуры рабочей жидкости в контуре установки. Конструкция «Кавитатора» является ноу-хау исследователей и защищена патентами. Моделирование показало, что от 80 до 90 % потребляемой ЭКАТ электроэнергии переходит в тепловую.

На основе опытных измерений ученые составили 3D-модели движения рабочей жидкости внутри установки. Такие модели позволяют найти пограничные условия для решения физических и математических задач. При визуализации потоков жидкости использовались стандартные физические модели движения газов и жидкостей и сложные вычисления, касающиеся изменения температуры и переноса энергии. Модели позволяли задавать различные параметры: температуру, давление, скорость потока, свойства жидкости, начальную температуру установки. Сравнение рассчитанных показателей с результатами экспериментов подтвердило точность программы и ее пригодность для изучения движения жидкости и проектирования оборудования.

«Также в процессе экспериментальных исследований была поставлена и решена задача по оценке влияния скорости вращения частотно-регулируемого электропривода насосного агрегата как на эксплуатационные характеристики ЭКАТ, так и на энергозатраты при получении тепловой энергии, достаточной для комфортного автономного теплоснабжения и горячего водоснабжения жилых и офисных помещений», — рассказал соавтор работы, профессор кафедры электропривода УрФУ Анатолий Зюзев.

Полученные результаты позволили ученым предложить изменения конструкции ЭКАТа, которые сделают его более эффективным. В первую очередь эти усовершенствования касаются «Кавитатора» и вихревой трубы. Так, например, изменение размера лопастей «Турбины», расположенной перед «Кавитатором», с шести до восьми сантиметров позволяет добиться значительного увеличения интенсивности кавитации и, следовательно, повышения температуры.


Ньюсмейкер: Свердловское региональное отделение Союза машиностроителей России — 2490 публикаций
Поделиться:

Интересно:

Выставка к 220-летию Михаила Глинки проходит в Риме и Берлине
29.03.2024 17:02 Мероприятия
Выставка к 220-летию Михаила Глинки проходит в Риме и Берлине
В Русском доме в Риме открылась выставка Российского национального музея музыки, приуроченная к 220-летию со дня рождения Михаила Глинки (1804-1857). Великий композитор считается основоположником русской национальной оперы, его творчество было тесно связано с Италией: он прожил на полуострове с...
5 проблем с автомобилем, которые можно решить без посещения СТО
29.03.2024 14:42 Консультации
5 проблем с автомобилем, которые можно решить без посещения СТО
Современный автомобиль является сложным механизмом, требующим регулярного технического обслуживания и ремонта. Однако, не всегда необходимо обращаться к специалистам на станцию технического обслуживания для решения возникающих проблем. В этой статье эксперт Компании ЛАТ расскажет про несколько...
В Москве представили книгу о юных защитниках Родины времен ВОВ
29.03.2024 11:42 Новости
В Москве представили книгу о юных защитниках Родины времен ВОВ
В Музее военной формы Российского военно-исторического общества состоялась презентация книги «Юные защитники Родины. Память о вас никогда не умрет». В мероприятии приняли участие: Советник Председателя Российского военно-исторического общества Ростислав Мединский, заместитель начальника...
Как законно снизить налоговую нагрузку
28.03.2024 17:56 Консультации
Как законно снизить налоговую нагрузку
Предприниматели имеют право и законную возможность уменьшать налоги. Одна из самых очевидных мер – подбор оптимального налогового режима. Так, многим предпринимателям доступна упрощенная система налогообложения (УСН) с простой и понятной формой отчетности, ставкой до 6 или 15% в зависимости от...
О своих мечтах об отдыхе поделились российские дети
28.03.2024 12:18 Аналитика
О своих мечтах об отдыхе поделились российские дети
В преддверии II Всероссийского конкурса юного художника «Место в России, где я мечтаю побывать», который стартует 1 апреля 2024 года, эксперты Национального туроператора Алеан рассказали, куда хотели поехать дети, исходя из анализа работ прошлого года. Дети в возрасте от 6 до 15 лет поделились...