Русская версия English version

Исследование влияния пористости и типа контейнера на температурное поле нагреваемых садок

М.Г. Сулейманов, В.В. Бухмиров

Вестник ИГЭУ, 2017 г. выпуск 5, сс. 5—10

Скачать PDF

Аннотация на русском языке: 

Состояние вопроса: В машиностроении распространен нагрев садок, образованных большим количеством одинаковых изделий, которые располагаются насыпью в контейнерах. В топливных печах снижение времени нагрева и, соответственно, энергоресурсов осуществляется организацией протекания продуктов сгорания через пористую садку в перфорированном контейнере. Литературные источники не позволяют сделать однозначные выводы о влиянии пористости и типа контейнера на температурное поле садки при ее нагреве в электрической печи, в которой преобладает радиационный теплообмен. В связи с этим исследование влияния пористости и перфорации контейнера на температурное поле садки при ее нагреве в электропечи является актуальной задачей.

Материалы и методы: Экспериментальное исследование нагрева пористых садок в электрической камерной печи выполнено для трех значений пористости садки в трех типах контейнеров, отличающихся перфорацией стенок. В качестве материала садок использованы стандартные метизные изделия.

Результаты: Получены температурные поля нагреваемых садок разной пористости в зависимости от типа контейнера. Установлено, что данные эксперимента качественно совпадают с литературными данными по нагреву садок в топливных печах.

Выводы: В результате проведенного эксперимента получена информация о влиянии пористости и типа контейнера на нагрев садок в электрической печи: температурные поля садок с низкой пористостью не зависят от типа используемого контейнера; нагрев высокопористых садок в контейнерах с большой перфорацией приводит к росту температуры поверхности садки и росту перепада температур по ее сечению, для снижения которого необходима организация принудительной конвекции в рабочем пространстве электрической печи. Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации существующих режимов нагрева насыпных садок.

Список литературы на русском языке: 

1.   Calculations of the Thermal Conductivity of Porous Materials / T. Fiedler, E. Pesetskaya, A. Öchsner, J. Grácio // Materials Science Forum. – 2006. – Vol. 514–516. – Р. 754–758.

2.  Moran Wang, Ning Pan. Modeling and prediction of the effective thermal conductivity of random open-cell porous foams // International Journal of Heat and Mass Transfer. – 2008. – Vol. 51. – Р. 1325–1331.

3. Гусенкова Н.П., Крылова Л.C, Коротин А.Н. Математическое моделирование температурного поля пористого тела с фильтрацией // Межвуз. сб. науч. тр. «Моделирование теплофизических процессов и вопросы энергосбережения в теплотехнологии». – Иваново, 2000.– С. 13–20.

4. Экспериментальное исследование влияния фильтрации на температурное поле насыпной садки / Г.А. Перевезенцев, В.А. Горбунов, О.Б. Колибаба, А.Е. Потехин // Вестник ИГЭУ. – 2015. – Вып. 5. – С. 37–41

5. Фандеев В.П., Самохина К.С. Методы исследования пористых структур  // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ». – 2015. – Т. 7, № 4 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/34TVN415.pdf, свободный. Загл. с экрана.

Ключевые слова на русском языке: 
экспериментальное исследование; нагрев металла; теплообмен; насыпные садки; камерная электрическая печь; теплопроводность; пористое тело; фильтрация; оптимизация режимов; температурный график.
Ключевые слова на английском языке: 
experimental research, metal heating, heat exchange, bulk load, chamber furnace, thermal conductivity, porous body, filtration, mode optimization, temperature graph.
Индекс DOI: 
10.17588/2072-2672.2017.5.005-010
Количество скачиваний: 
20