ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................ 14
1 Анализ конструкций горелочного устройства инфракрасного излучения 17
1.1 Обзор состояния практики конструирования горелочных устройств с
пористой матрицей (ИК-излучения) ....................................................................... 17
1.2 Выбор материала горелки .......................................................................... 20
1.3 Выбор пористого наполнителя для горелки............................................. 21
1.4 Объект исследования.................................................................................. 23
2 Описание основных подходов и алгоритмов для численного
моделирования объекта исследования.................................................................... 25
2.1 Физико-математическая постановка задачи ............................................ 27
3 Исследование прототипа............................................................................... 36
3.1 Математическое моделирование аэродинамики прототипа................... 36
3.2Результаты численного исследования горелочного устройства
инфракрасного излучения ................................................................................ 42
4 Модернизация геометрии горелочного устройства и численное
моделирование аэродинамических процессов с использованием «ANSYS
Fluent»......................................................................................................................... 44
4.1 Разработка модели для математического моделирования...................... 44
4.2 Численное моделирование конструктивной схемы №1.......................... 44
4.3 Численное моделирование конструктивной схемы №2.......................... 46
4.4 Результаты моделирования ........................................................................ 47
4.5 Основные технико-экономические показатели разработанной
конструкции горелки ................................................................................................ 52
5 Апробация результатов работы .................................................................... 54
5.1 Описание конструкции тепло генератора ................................................. 54
6. Социальная ответственность ......................................................................... 60
6.1 Производственная безопасность ............................................................... 6113
6.2 Превышение предельно допустимых концентраций вредных газов и
веществ содержащихся в них................................................................................... 61
6.3 Повышенный уровень шума в котельном цехе ....................................... 63
6.4 Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны ... 64
6.5 Недостаточная освещенность рабочей зоны .................................................................65
6.6 Микроклимат............................................................................................... 65
6.7 Повышенная температура поверхностей оборудования, материалов ........................66
6.8Движущиеся машины и механизмы; подвижные части
производственного оборудования ........................................................................... 67
6.9 Экологическая безопасность...........................................................................................67
6.10 Безопасность в чрезвычайных ситуациях .............................................. 68
6.11Общие требования пожарной безопасности к техническому
оборудованию............................................................................................................ 70
7 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 73
7.1 Планирование работ ................................................................................... 73
7.2 Расчет трудоемкости работ ........................................................................ 74
7.3 Расчет затрат на научно-исследовательскую работу .............................. 75
7.4 Расчет цены договора научно-исследовательской работы..................... 80
7.5 Технико-экономическая оценка научно-исследовательской работы .... 80
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................. 82
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ............................................. 85
Приложение А ................................................................................................... 88
Объектом исследования является горелочное устройство инфракрасного
излучения, в котором применена технология сжигания топлива в пористой
матрице.
Цель работы – совершенствование существующей конструкции
горелочного устройства и разработка рекомендаций по проектированию
подобных устройств при помощи математического моделирования.
В процессе исследования проводились математическое моделирование
объекта исследования с применением пакета прикладных программ ANSYS,
анализ полученных результатов, расчёт необходимого соотношения топлива и
окислителя, разработка конструктивной схемы горелочного устройства и
разработка рекомендаций для проектирования данного вида горелок.
В результате исследования была получена общая картина процессов горения
в пористом слое, поля изолиний основных теплофизических характеристик,
параметры аэродинамики, температуры, массового состава топлива и
окислителя. Была разработана конструкция горелочного устройства с
пористой матрицей, разработаны рекомендации и подана заявка на
патент [1].
