24.01.2018 07:19
Новости.
Просмотров всего: 31345; сегодня: 4.

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:

Основной вид экономической деятельности: как подтвердить
15.04.2024 17:21 Консультации
Основной вид экономической деятельности: как подтвердить
Организации ежегодно должны подтверждать основной вид экономической деятельности. Сведения нужны, чтобы Социальный фонд России (СФР) смог правильно начислить тариф взноса на «травматизм». Он считается по коду ОКВЭД, по которому получена наибольшая доля выручки за прошлый год. У ИП это...
В Керчи отметили 80-ю годовщину освобождения от фашистов
15.04.2024 17:01 Новости
В Керчи отметили 80-ю годовщину освобождения от фашистов
У Обелиска славы на горе Митридат прошёл митинг, посвящённый 80-й годовщине освобождения города от фашистских захватчиков. Об этом сообщает пресс-служба администрации Республики Крым. В торжественной церемонии приняли участие глава муниципального образования Ольга Солодилова, глава администрации...
Халактырский пляж на Камчатке - в топ-100 лучших в мире
15.04.2024 12:39 Аналитика
Халактырский пляж на Камчатке - в топ-100 лучших в мире
Большинство пляжных рейтингов основано на визуальной привлекательности территории. Beachatlas представила рейтинг, который выходит за рамки традиционного. Без сюрпризов не обошлось: в топ-100 вошел российский пляж, не самый близкий и доступный большинству туристов...
К годовщине окончания Венской наступательной операции
15.04.2024 09:04 Новости
К годовщине окончания Венской наступательной операции
Первоначальный замысел наступления на венском направлении Ставка Верховного Главнокомандования изложила в директиве от 17 февраля 1945 г. Однако реализовать его в связи с резко изменившейся обстановкой так и не удалось. В последней декаде февраля немецкие войска ликвидировали плацдарм 7-й...
Снос памятников - это культурный терроризм
13.04.2024 16:28 Новости
Снос памятников - это культурный терроризм
11 апреля 2024 года, в День освобождения узников фашистских концлагерей в штаб-квартире Ассамблеи народов Евразии в Москве состоялась 25-я сессия Международного общественного форума по сохранению памяти о Второй мировой и Великой Отечественной войне: «Спасём Алёшу». Ассамблея народов Евразии и...