Моделирование и анализ распределения температуры стенки канала при ее оребрении продольными ребрами фиксированной и переменной высоты
Ключевые слова:
термоэлектрическая генераторная установка, плоские каналы, термостатирование поверхности, генерация электроэнергии, температурное поле, конструкция каналовАннотация
Представленное исследование заключается в повышении эффективности автономной термоэлектрической генераторной установки, использующейся с целью генерации электроэнергии на удаленных объектах газодобывающей и газоперерабатывающей отраслей промышленности, за счет метода термостатирования поверхности плоских каналов, между которыми установлены термоэлектрические генераторные модули, путем их оребрения ребрами переменной высоты. Статья содержит результаты проведенного численного моделирования и последующего анализа распределения температуры стенки кнаала при ее оребрении продольными ребрами фиксированной и переменной высоты, при этом исходными данными для проведения моделирования стали параметры, зарегистрированные в ходе проведения экспериментальных исследований на разработанной экспериментальной установке с каналами, включающими оребрение переменной высоты и расчетные значения теплового потока по указанным данным для случая с оребрением фиксированной высоты. Полученные графические результаты позволяют оценить равномерность температурного поля стенок каналов, непосредственно контактирующих с ТГМ, при их оребрении продольными ребрами с фиксированной и переменной высотой, из которых можно заметить, что распределение температуры выполняется более равномерно для варианта с ребрами, имеющими переменную высоту, при моделировании были также получены численные значения перепада давления и полезной тепловой мощности, воспринятой ТГМ, для каждого варианта оребрения
Библиографические ссылки
Библиографический список
1. Беляева А.А. Разработка системы снабжения децентрализованных потребителей с применением термоэлектрических генераторов // Научно-образовательный потенциал молодежи в решении актуальных проблем XXI века. – 2019. – № 14. – С. 12-17. EDN: CMLHYK.
2. Иброгимов Р.И. Термоэлектрические установки для электроснабжения потребителей малой мощности // Инновационные тенденции развития российской науки: материалы X Международной научно-практической конференция молодых ученых, посвященной Году экологии и 65-летию Красноярского ГАУ, Красноярск, 22–23 марта 2017 года. – Красноярск: КГАУ, 2017. – С. 114-119. EDN: YPGZEP.
3. Опыт использования термоэлектрических генераторов / И.Ю. Шелехов, Е.И. Смирнов, В.Л. Рупосов, Т.И. Шишелова // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 11-5. – С. 919-923. EDN: RTPEIL.
4. Семенов В.С., Бейльман А.В., Трифанов И.В. Способы прямого преобразования тепловой энергии в электрическую // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. – 2015. – Т. 2, № 11. – С. 124-126. EDN: VSCNNR
5. Шостаковский П. Альтернативные источники электрической энергии промышленного применения на основе термоэлектрических генераторов // Компоненты и технологии. – 2013. – № 5(142). – С. 133-138. EDN: PZFXJR.
6. Хабиров Ф.Ф., Вохмин В.С., Осипов Я.Д. Оценка возможности применения термоэлект¬ри¬чес¬кого преобразователя пельтье в котельных для нужд АПК // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2021. – № 1(195). – С. 115-121. EDN: KSXTMS.
7. Хабиров Ф.Ф., Вохмин В.С. Разработка термоэлектрического генератора для слаботочных систем сельскохозяйственных предприятий // АПК России. – 2022. – Т. 29, № 4. – С. 490-499. EDN: KNYAUG. DOI: 10.55934/2587-8824-2022-29-4-490-499.
8. Базыкин Д.А., Дахин С.В., Бараков А.В. Экспериментальное исследование параметров оребрения при термостатировании поверхности каналов термоэлектрической генераторной установки // Энергетик. – 2024. – № 6. – С. 15-20. EDN: CPIDNL.
9. Дахин С.В. К определению параметров оребрения при термостатировании поверхности теплообмена в условиях конвективной теплоотдачи // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2018. – Т. 14, № 6. – С. 87-91. EDN: YOTJEL.
References
1. Belyaeva, A. A. (2019). Razrabotka sistemy snabzheniya detsentralizovannykh potrebiteley s primeneniyem termoelektricheskikh generatorov [Development of a supply system for decentralized consumers using thermoelectric generators]. Nauchno-obrazovatel'nyy potentsial molodezhi v reshenii aktual'nykh problem XXI veka, 14, 12-17.
2. Ibrogimov, R. I. (2017). Termoelektricheskie ustanovki dlya elektrosnabzheniya potrebitelej maloj moshchnosti [Thermoelectric installations for power supply to low-power consumers]. Innovacionnye tendencii razvitiya rossijskoj nauki: materialy X Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferenciya molodyh uchenyh, posvyashchennoj Godu ekologii i 65-letiyu Krasnoyarskogo GAU, Krasnoyarsk, 22–23 marta 2017 goda (pp. 114-119). Krasnoyarsk State Agrarian University.
3. Shelekhov, I. Yu., Smirnov, E. I., Ruposov, V. L. & Shishelova, T. I. (2013). Opyt ispol'zovaniya termoelektricheskikh generatorov [Experience of using thermoelectric generators]. Fundamental'nyye issledovaniya, 11-5, 919-923.
4. Semenov, V. S., Beyl'man, A. V. & Trifanov, I. V. (2015). Sposoby pryamogo preobrazovaniya teplovoy energii v elektricheskuyu [Methods of direct conversion of thermal energy into electrical energy]. Aktual'nyye problemy aviatsii i kosmonavtiki, 2(11) , 124-126.
5. Shostakovskiy, P. (2013). Al'ternativnyye istochniki elektricheskoy energii promyshlennogo primeneniya na osnove termoelektricheskikh generatorov [Alternative sources of electrical energy for industrial use based on thermoelectric generators]. Komponenty i tekhnologii, 5 (142) , 133-138.
6. Khabirov, F. F., Vokhmin, V. S. & Osipov, Ya. D. (2021). Otsenka vozmozhnosti primeneniya termoelektricheskogo preobrazovatelya pel't'ye v kotel'nykh dlya nuzhd APK [Assessment of the possibility of using a Peltier thermoelectric converter in boiler houses for the needs of the agro-industrial complex]. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 1 (195) , 115-121.
7. Khabirov, F. F. & Vokhmin, V. S. (2022). Razrabotka termoelektricheskogo generatora dlya slabotochnykh sistem sel'skokhozyaystvennykh predpriyatiy [Development of a thermoelectric generator for low-current systems of agricultural enterprises]. APK Rossii, 29(4) , 490-499. https://doi.org/10.55934/2587-8824-2022-29-4-490-499.
8. Bazykin, D. A., Dakhin, S. V. & Barakov, A. V. (2024). Eksperimental'noye issledovaniye parametrov orebreniya pri termostatirovanii poverkhnosti kanalov termoelektricheskoy generatornoy ustanovki [Experimental study of finning parameters during thermostatting of the surface of channels of a thermoelectric generator unit]. Energetik, 6, 15-20.
9. Dakhin, S. V. (2018). K opredeleniyu parametrov orebreniya pri termostatirovanii poverkhnosti teploobmena v usloviyakh konvektivnoy teplootdachi [On the determination of finning parameters during thermostatting of the heat exchange surface under conditions of convective heat transfer]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 14, No. 6, 87-91.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
URN
Лицензия
Copyright (c) 2024 Базыкин Д.А., Дахин С.В.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
