24.01.2018 07:19
Новости.
Просмотров всего: 31542; сегодня: 5.

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:

Какие направления предпочитают российские туристы на майские праздники
23.04.2024 09:40 Аналитика
Какие направления предпочитают российские туристы на майские праздники
По предварительным оценкам аналитиков АТОР, порядка 75% поездок на майские праздники туристы совершат по России, а 25% – за рубеж. В России, при сохраняющемся лидерстве курортов Краснодарского края, туристы расширяют географию поездок, а вот в выездном туризме часть спроса с других направлений...
В Херсонской области для памятников и мемориалов создадут «паспорт»
22.04.2024 18:24 Новости
В Херсонской области для памятников и мемориалов создадут «паспорт»
Создать паспорта для каждого памятника и мемориала, в первую очередь посвященного Великой Отечественной войны, решили по итогам обсуждения реализации партпроекта. Об этом сообщает пресс-служба «Единой России». «Это позволит нам точно знать, сколько памятников в Херсонской области, в каком они...
Как заключить контракт при наличии разногласий рассказали эксперты
22.04.2024 17:39 Консультации
Как заключить контракт при наличии разногласий рассказали эксперты
Эксперты и общественные помощники Уполномоченного по защите прав предпринимателей в Московской области Владимира Головнёва делятся с бизнес-сообществом полезной информацией на актуальные темы. Общественный помощник Уполномоченного по государственным закупкам – Сергей Маковеев подготовил очередную...
Память солдат РККА, погибших на Зееловских высотах, почтили дипломаты
22.04.2024 16:56 Новости
Память солдат РККА, погибших на Зееловских высотах, почтили дипломаты
21 апреля 2024 года на мемориальном комплексе «Зееловские высоты» была проведена памятная церемония возложения венков. Об этом сообщается на странице Посольства России в Германии в соцсети ВКонтакте. В мероприятии приняли участие сотрудники Посольства Российской Федерации в ФРГ, Представительства...
Как передовые части советской армии готовили штурм Берлина
22.04.2024 12:29 Новости
Как передовые части советской армии готовили штурм Берлина
Чтобы понять обстановку, сложившуюся к 22 апреля 1945 года, необходимо начать с того, что предшествовало штурму Берлина. К концу марта 1945 г. военное положение Германии было патовым, хотя Вермахт продолжал оказывать активное сопротивление и насчитывал до 220 дивизий и бригад. Также в распоряжении...