Математическое моделирование процессов получения сверхадиабатических температур в пористых материалах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Мартыненко, Владимир Васильевич АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Минск МЕСТО ЗАЩИТЫ
1993 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.14 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Математическое моделирование процессов получения сверхадиабатических температур в пористых материалах»
 
Автореферат диссертации на тему "Математическое моделирование процессов получения сверхадиабатических температур в пористых материалах"

АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ АКАДЕМИЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ КОМПЛЕКС ИНСТИТУТ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА им. А.В.ЛЫКОВА

На правах рукописи

МАРТиНЕНКО Владимир Васильевич

УДК 536.3

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХАДИАБАТИЧЕСКИХ ТЕМПЕРАТУР В ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛАХ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата Физико-математических наук

Минск - 1993 г.

Работа выполнена в IHK "Институт тепло- и массообмена имени А.В.Лыкова" АН Беларуси

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук ВДАНОК с.А,

Официальные оппоненты: доктор физико-математических■наук

ЛЕВДАНСКШ В.В.

кандидат физико-математических наук СТРЕЛЬЧЕНЯ В.М.

Ведущая организация: Академический научно-технический комплекс "Сосны"

Защита состоится " 1993 г. в часов на

заседании специализированного совета при АНК ИТМО им.А.В.Лыкова АН Беларуси по адресу: 220729, г.Минск, ГСП, ул.П.Бровки, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АНК ИМТО Автореферат разослан "Р " 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук J-—^ ЛВ.И.Байков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Одним из наиболее приоритетных научных направлений настоящего времени является решение экологических проблем. Также несомненно актуальной является задача повышения эффективности использования газообразных топлив низкой калорийности. Именно в этих неправлениях проводилось исследование схем рекуперации тепловой энергии в пористых телах, ориентированных на окисление органических газообразных промышленных выбросов и па скитание низкокалорийных газообразных топлив.

Газообразное топливо, калорийность которого недостаточна для создания режима самоподдерживающегося горения, можно окислить, нагрев его предварительно до соответствующих температур. Такие температурные режимы можно создать, например, в пористых средах за счет рекуперации тепловой энергии. Рекуперация тепла приводит к тому, что максимальная температура продуктов сгорания в пористой среде может превышать адиабатическую температуру сгорания низкокалорийного топлива. Такое явление получило название сверхадиабатического эффекта.

Изучение эффекта сверхадиабатичности связано с необходимостью варьировать большое число конструкционных и режимных параметров. Поэтому теоретическое исследование и компьютерное моделирование задач, связанных с получением сверхадиабатического эффекта, приобретает впитое практическое значение. Кроме тси, решение задачи оптимизации по определяющим параметрам позволяет выдать практические рекомендации для проектирования реальных очистных устройств.

Цель работы

1. Исследовать механизм получения сверхадиабатического эффекта в системе пористых пластин при однонаправленном и реверсивном движении газового потока.

2. Установить влияние основных теплофизическнх и режимных параметров, определяющих величину сверхадиабатического эффекта.

3. Построить эффективный численный алгоритм решения задачи теплообмена и окисления газообразного топлива в системе двух

пористых пластин при реверсивном" движении газового потока.

4. Создать модель процессов тепло- и массообмена а также окисления газообразного топлива для ротационной схемы рекуперации энергии.

Б. Исследовать возможность создания очистных устройств, использующих рекуперацию тепла пористыми телами.

Научная новизна

- Исследованы возможности получения свэрхадаабатического эффекта для трех схем рекуперации тепловой анергии в пористых телах: при однонаправленном движении газового потока и реверсивном движении газового потока в системе двух пористых пластин а также устройства с вращением пористого тела. Проанализирована возможность создания на их основе очистных устройств для разложения промышленных газообразных органических выбросов.

- Для реверсивной схемы рекуперации по приближенной модели аналитически решена задача теплообмена и получены зависимости сверхадиабатической температуры от основных теплофизических и режимных параметров: коэффициента теплообмена, толщины пористого слоя, массового расхода, времени реверса газового потока. Аналитическое решение позволяет оценить величину сверхадиабатического эффекта в широком диапазоне параметров, для физических условий, предотавляхщих практический интерес. Полученные результаты полйоотыэ. согласуются о результатами, даваемыми компьютерной реализацией полной постановки задачи. В остальных случаях успешно применен способ численного решения.

- Впервые построена двумерная математическая модель очистного процесса, использующего для рекуперации тепловой энергии вращение, пористого тела. Создана ее компьютерная реализация. Численным моделированием выявлены основные закономерности процесса. Проведены расчеты по оптимизации режимных и конструкционных параметров. Оформулированы рекомендации по проектированию очистных устройств.

- Проведены исследования по определению минимальных концентраций газообразного топлива, обеспечивающих самоподдерживающийся режим горения в пористых телах при реверсивной и ротационной

схемах рекуперации энергии.

Практическая ценность

- Выяснены принципиальные возможности радиационной, реверсивной и ротационной схем рекуперации тепловой энергии для получения сверхадиабатического эффекта. Изучено влияние теплофи-зических, режимных и конструкционных параметров на величину получаемого эффекта. Для реверсивной и ротационной схем рекуперации исследованы возможности самоподдерживающегося горения низкокалорийных газообразных топлив. Выявлены минимально необходимые для этого концентрации газообразных топлив.

- Полученные аналитические зависимости позволяют провести оценки основных параметров реверсивных рекуператоров.

- Созданные программы позволяет проводить моделирование и выбирать конструкционные и режимные параметры при проектировании очистных устройств, на основе ротационного и реверсивного принципов рекуперации тепла в пористых средах. Кроме этого можно оценить эффективность, экономичность и производительность процесса очистки воздуха от органических промышленных загрязнений.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на^ II Международном Форуме по тепло- и ыассообмену (Минск 1992 г.), заседании физико-технической секции АНК ИТМО им.A.B. Лыкова, научных семинарах лабораторий химической физики й энергопереноса.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заклпчения, списка литературы. Обций объем составляет 114 страниц, из них: текст - 71, рисунки - 36, список литературы - 7 (63 наименования).

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность и практическая значимость исследования режима сверхадиабатического горения для сжигания низкокалорийного топлива и' термической очистки газообразных органических промышленных отходов. Также указаны цель и основные задачи работы.

Первая глава диссертации содержит анализ состояния вопроса.

Кратко рассматриваются схемы использования рекуперативного теплообмена для предварительного подогрева топлива в устройствах при сжигании природного газа. Анализируются различные устройства для использования низкокалорийных газообразных смесей.

Вторая глава диссертации содержит исследование механизма сверхадиабатического аффекта при однонаправленном движении газового потока, за счет рекуперации энергии излучением каркаса пористой среда. В этом случав основное внимание уделяется теплообмену излучением в среде с высокой пористостью. Для расчета радиационного■ теплообмена используется система интегральных уравнений переноса излучения. ЯДро интегральных уравнений переноса представляется'в виде интегральных показательных функций. Приводятся результаты численного решения задачи радиационно-конвективного теплообмена в системе двух пористых пластин. Низкокалорийное газообразное топливо (разбавленный природный газ, пары органических красителей и т.п.) поступает через одну пластину в узкий зазор, где происходит его сгорание. Горячие продукты фильтруются через вторую пористую пластину. Рассматривается возможность использовать лучистый теплообмен Для нагрева более холодной пористой пластида излучением горячей. Подогрев входящего газа дает возможность получить температуры выше адиабатической. Рассматриваются только вопросы теплового баланса, без конкретизации химических и кинетических свойств системы.

Для стационарного процесса, с постоянным расходом оптически прозрачного газа, без учета теплопроводности по Газу, теплообмен сведется к двум процессам: обмену излучением между частицами пористых слоев и конвективному теплообмену между газом и частицами пористых слоев.

Математическая модель процессов теплообмена в системе высокопористых пластин включает б себя уравнения энергии для газа к интегральные уравнения переноса излучения и балансные соотношения для энергии пористого материала.

Задача решается в одномерном приближении. Решение задачи сводится к решению системы из четырех интегральных и двух дифференциальных уравнений.

Расчеты показывают, что величина сверхадиабатического эффекта зависит от физических параметров системы: массового расхода газа, энерговклада в систему, коэффициента межфазного теплообмена, толщины пористых пластин и др.

Установлено, что существуют оптимальные величины для массового расхода газа и параметра DT, характеризующего величину вкладываемой р систему энергии (калорийность топлива). Малые массовые расходы газа вносят в систему мало энергии , а слишком большие - приводят к тому что конвективный вынос анергии из системы снижает величину максимальной температуры газа. Увеличение DT ведет к росту сверхадиабатической температуры. Однако величина Т /DT имеет свое оптимальное значение.

max

Увеличение коэффициента меифазного теплообмена усиливает сверхадиабатическй эффект. При этом оптимальное значение сверхадиабатической температурн сдвигается в сторону, больших расходов газа. Однако, увеличение коэффициента возможно лишь до физически реализуемых величин, например порядка 10бВт/м3град. Лучистая и кондуктивная теплопроводность приводит к снижению сверхадиабатического эффекта.

Помимо этого проводилось сравнение результатов счета с расчетами по диффузионной модели переноса излучения. Выяснилось, что при оптических толщинах свыше пяти длин свободного пробега вполне допустимо использовать диффузионное приближение.

При оптимальных значениях массового расхода газа и величины DT можно на 30S повысить максимальную температуру газа по сравнению с адиабатической температурой сгорания. Расчеты проводились для случая когда отсутствовали боковые твплопотери и коэффициент кондуктивной теплопроводности был достаточно малым.

В третьей главе рассматривается влияние Ьвверса газового потока на усиление сверхадиабатического эффекта. Сверхадиабатическая температура достигается за счет возврата тепловой энергии продуктов сгорания газообразного топлива в зону реакции при смене направления, прокачки. За счет этого энергия в системе запирается не столько излучением, сколько конвективно. В этом случав превышение. максимальной температуры газа По сравнению с адиаба-

- Т -

тической температурой сгорания будет гораздо более значительным по сравнению с ситуацией, когда направление прокачки газообразного топлива было односторонним.

Наиболее интересным представляется моделирование процессов при малых энерговкладах, что можно интерпретировать как сжигание энергетически бедных смесей воздуха и природного газа.

Система уравнений, описывающих рассматриваемый процесс, основывалась на следующей физической модели: расход газа постоянный, Газ оптически прозрачный, межфазный теплообмен между газом и частицами пористых пластин описывается объемными коэффициентами межфазного тбплйобмена <*±, теплопроводность по газу не учитывается. .

Полупериод прокачки состоит из двух временных отрезков: т = т0 + те. Величина т - время, необходимое для вытеснения продуктов сгорания из системы при изменении направления прокачки и т - та часть шлупериода, когда происходит сгорание топлива. Для последующего полупериода проекция расхода С меняет знак.

Принимается допущение, что газообразное топливо в пластинах не окисляется, а в зазоре между пластинами сгорает полностью. Причем температура продуктов сгорания превышает температуру топлива на величину М.

Температура каркаса пористых пластин изменяется за счет межфазного теплообмена каркаса пористых пластин, с газом или с газообразными продуктами сгорания, протекающими сквозь пластины, радиационного теплообмена и теплопроводности по каркасу пористых пластин.

Поскольку процесс такого рода представляет технический ин-

(I)

со следующими граничными условиями:

Ф ст „ Ф

(2)

терес в случае оптически толстых пластин, для учета радиационного переноса тепла используется диффузионное приближение.

Уравнение энергии для каркаса пористых пластин можно записать в следующем виде:

а».

■■¿р^-^шг

I _ а

\ + дгтчр"

1

"ЯГ

с начальными условиями: {► Сх,о) = Т0.

Граничные условия для первой пластины:

а», со. и . . ,

Х___ —= - е^Со.и,

гв«1 (Щ

- X.

СЗ) С4Э

С5)

1/е1 4 1/е2 - 1

X = X

гвз

1 + у(т.) V

где Л1 - эффективный коэффициент теплопроводности по каркасу, зависящий от пористости. Аналогично запишутся граничные условия для второй пластины.

В такой постановке задачу не удается решить аналитически. Однако, если не учитывать влияние теплопроводности и иэлучегчя на процессы теплообмена, то можно получить приближенное решение и сделать некоторые важные оценки. Среди них зависимость температурного градиента в пористом слое:

сг-рг-С1-П)-0Т-[1 - ехр{-гСт-г0)}]

/3 =

С6)

где Г 3 с-р-П-П) •

Зная (3, легко найти АТ - приращение температуры газа в одной пластине:

дТ = /М. = --ПГт0,Гт1,

- гу'ГЧ

РЗ 9

Т0<Г^ор1

С 7)

где

- ехр{-Нт-т0)^

= - - безразмерная двухпарамет-

гт- + ехр(-^т ^

рическая функция.

Все приведенные оценки справедливы в отсутствие теплопроводности, излучения и боковых теплопотерь. Результаты численного моделирования полностью подтверждают проведенный анализ. Увеличение максимальной температуры достигается, в основном, за счет увеличения толщины пористых пластин. Одновременно растут потери давления на фильтрацию газа. РисЛ демонстрирует, что приходится выбирать между допустимыми гидравлическими потерями и желаемой величиной сверхадиабатического эффекта.

Когда излучение и теплопроводность принимают участие в процессе теплообмена, вид температурных кривых изменяется, а вели-, чины максимальных температур уменьшаются. Характер изменения приведен на рис.2 и 3. Для гонких пластин излучение.и теплопроводность значительно снижают сверхадиабатический эффект. С ростом толщины пластин потери, связанные с этими процессами уменьшаются и реальная ситуация близка к идеализированной (рис.3). Очевидно, что и боковые теплопотери тоже будут снижать максимальные температуры и уменьшать желаемый эффект.

Реверс газового потока позволяет значительно, в десятки раз, повысить величину сверхадиабатического вффекта по сравнению с режимом односторонней прокачки. Это дает возможность использовать данный механизм с целью получения сверхадиабатичэских температур для глубокого термического окисления промышленных газообразных выбросов, содержащих вредные органические примеси. Вначале пористый материал должен быть разогрет До температур, обеспечивающих возгорание смеси, путем сжигания природного газа или другим способом. Если калорийности органических примесей будет достаточно то, используя данный способ, можно перевести систему в режим самоподдерживающегося горения при котором органические примеси будут разлагаться. Если энергии выделяемой при сжигании

загрязнений будет недостаточно . для поддержания требуемого температурного режима, необходимо повысить калорийность смеси • подмешиванием природного газа.

Для эффективной очистки т должно значительно превышать значение величины т0, поскольку при переключении направления прокачки часть непрореагировавших органических загрязнений, находявдхся в холодной области, будет выброшена в окружающую среду. Поэтому система будет эффективной при . выполнение условия т/т0- ЮО. Анализ результатов показывает, что в этих режимах величина сверхадиабатического эффекта снижается по сравнению с оптимальным режимом, но незначительно.

Применение реверсивной с хеш рекуперации также позволяет создать высокие температуры, которые нельзя достичь, используя это топливо в обычных условиях. В этом случае можно использовать оптимальный полупериод реверса газового потока, когда величина сверхадиабатического эффекта будет максимально возможной.

Приближение, когда топливо в пластинах не окисляется а полностью сгорает в зазоре'между пластинами характерно для случая, когда энергия в систему вносится нагревательным элементом. Такой подход характерен для очистки воздуха от малых концентраций органических загрязнений. Для систем очистки, когда дополнительная энергия вносится подмешиванием прородного газа к газовому потоку Сс целью. повышения калорийности исходной смеси), необходима несколько измененная физическая модель, В этом случае нужно описать процессы окисления топлива, которые Происходят по всему пористому материалу. Поэтому математическая модель была дополнена уравнением, описывающим изменение концентрации с источнико-вым членом Аррениусовского типа.

ас

в-ж - -рдА-С.ехРС-Е/КдТ). С83

В этом случае процесс окисления регулируется величиной энергии активации и температурой и идет всюду в пористом материале, но с разной скоростью.

Такое моделирование процессов горения позволило получить важный физический результат. Без учета химизма реакции горения

топлива, температурьте профили в пористых пластинах близки к линейным. Величину максимальной температуры «окно оценить по формуле (7).

При использовании уравнения С8) для описания реакции окисления, тепловыделение согласовано с температурой, что накладывает ограничения на величину максимальной температуры. В. этом случае вид температурных профилей изменится. В центре системы появляется изотермическое плато. С ростом калорийности исходной смеси ширина плато увеличивается, а его высота меняется незначительно. Когда калорийность топлива станет достаточной для свободного горения смеси, горение выйдет на внешнюю поверхность пористой пластины..Начиная с этого момента, не будет наблюдаться сверхадиабатических эффектов. Максимальная температура продуктов сгорания равна адиабатической температуре свободного горения смеси. • Таким образом, сверхадиабатического эффекта можно достичь лишь для низкокалорийных топлив. Причем, с уменьшением калорийности величина сверхадиабатцческого эффекта возрастает, но мак-, симальная температура продуктов сгорания (высота плато) падает.

При анализе величины минимальной калорийности смеси, необходимой для обеспечения самоподдерживающегося горения, было установлено, что реверсивная схема рекуперации тепла в пористых пластинах позволяет сжигать смеси калорийность которых составляет 3,55* . от стехиометрии метано - воздушной смеси. Моделирование проводилось для случая отсутствия боковых теплопотерь и эффективный коэффициент теплопроводности был достаточно малым. Рост боковых теплопотерь приведет к снижение величины сверхадиабатического ' эффекта. Для того, чтобы процесс самоподдерживающегося горения стал возможен, необходим начальный разогрев пористой среды до температур, достаточных для инициации горения.

Проводилось сравнение результатов численного расчета с экспериментальными данными, полученными в' Токийском институте технологий. Сравнение показывает, что результаты согласуются по получаемым величинам сверхадиайатического эффекта.

Использование реверсивной схемы .организации процесса выглядит, весьма перспективных для создания эффективно

действующего очистного устройства.

Однако, уже сейчас видится ряд технологических проблем, возникающих при проектировании и конструировании подобного устройства. Во-первых, для обеспечения периодичности реверсивного движения газового потока требуется система клапанов. Во-вторых, требуется хорошая теплоизоляция боковых поверхностей устройства. Моделирование показало, что теплопотери на стенках могут значительно снижать сверхадиабатический эффект.

В четвертой главе диссертации исследуется ротационная схема рекуперации энергии, свободная от перечисленных недостатков. Устройство, реализующее ротационную схему рекуперации, состоит из вращающегося пористого тела," закрытого непроницаемым корпусом. В боковых стенках корпуса расположены две прорези для подвода горючей смеси и отвода очищенного воздуха Сем. рис.4). Вращение пористого тела, также как и реверс газового потока обеспечивает рекуперацив тепловой энергии и, тем самым, локализацию высокотемпературной области вблизи оси вращения. Это позволяет снять вопрос теплоизоляции боковых стенок (остается только вопрос изоляции торцевых поверхностей).

Физическая модель тепло- и массообмена в такой системе учитывает межфазный теплообмен между газом и каркасом пористой среды, кондуктивную Теплопроводность по каркасу и газу а также радиационный теплообмен. Учитывались теплопотери на стенках пористого тела. Горение смеси моделировалось одностадийной реакцией горения, описываемой уравнением изменения концентрации. Задача сформулирована в двумерном приближении.

<11уГс> и]- = 0 ,

(11)

(13)

и = - - где к = КП,Ю , (13)

¿1у[раиС] = -р^А-С-ехрС-Е^Т) . " С14Э

Со с_едуюцдами граничными условиями Сем. рис.4): 61 : (32 : вЗ и : СЭ :

Р = Р, Р=Р2 ЙЕ_-о р = сопз1

-1.^ = 0 '<1(1 Г^т) . сз

С - 1 . ' Г^ 21. юах )

Численное моделирование позволило исследовать поведение системы при варьировании параметров в широком диапазоне. Оказалось, что весьма существенным параметром является скорость вращения пористого тела. Медленное вращение приводит к сильной асимметрии температурных и концентрационных полей, представленных на рис.5, и 6 в виде трехмерных поверхностей, изолинии температуры и концентрации приведены на рис.7 и 8. Однако уже при скорости вращения 1 об/мин тепловая картина становится практически симметричной, что наглядно демонстрируют, рис. 9 . и 10.

Для качественной очистки воздуха от загрязнений необходимо, чтобы основная часть газового потока проходила через высокотемпературную область. Поскольку кинематическая вязкость газа повышается' с ростом температуры, необходимо стратифицировать проницаемость пористой среды в радиальном направлении. Это можно выполнить, есяи сделать пористое тело из набора концентрических колец, проницаемость которых растет с уменьшением радиуса.

При моделировании данного устройства также определялась величина минимальной калорийности смеси при которой возможно самоподдерживающееся горение. - В результате оттока энергий от горячего центра' к холодным краям за счет теплопроводности и излучений, происходит Подогрев чаоти газового потока, проходящего по периферийной области. Осуществить рекуперацию этой части энергия в ротационной схеме нельзя. Поэтому и величина сверхадиабатического эффекта будет несколько ниже по

сравнению с результатами расчета то одномерной модели для реверсивной схемы рекуперации.

Для ротационной схемы даже в случае идеально теплоизолированных боковых поверхностей потери неизбежны, поскольку они заложены в. самой схеме рекуперации. Поэтому расчетная минимальная концентрация топлива, необходимая для самоподдерживающегося горения выше величины, полученной при расчетах для реверсивной схемы рекуперации.

При наборе физических параметров примерно соответствующих засыпке кварцевого пескв с диаметром зерен 2 мм этот предел составлят ~ 7,5% от стехиометрической смеси воздух - метан. Калорийность промышленных, органических газообразных- выбросов несравнимо ниже. В этом случае достаточно подмешивать 4 - Б гр. метана в I кубометр воздуха для реализации самоподдерживающегося горения.

Энергию, необходимую для разложения загрязнений,, в систему . ■возможно вносить двумя способами или их комбинацией. Во-первых, подмешивать калорийное.топливо, например метан» до концентраций, достаточных для самоподдерживающегося горения. Здесь, как и для реверсивной схемы рекуперации, существуй! ограничения для предельной величины температуры продуктов сгорания и возможности сверхадиабатического эффекта. Во-вторых, использовать в качестве источника энергии нагреватель, расположенный на оси вращения.

При моделировании режимов работы пригодных для очистки воздуха от органических загрязнений бнли проведены оценки энергопотребления очистного процесса. Если не учитывать теплотворную способность загрязнений, то подобные устройства на основе ротационной схемы рекуперации позволяют затрачивать ~ 0,02 КВт/час на очистку I кубометра воздуха.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы:

1. Проведено аналитическое исследование и численное моделирование реверсивных, ротационных и радиационных схем рекуперации тепловой энергий,. йспользущих в качестве основного элемента пористые тела.

2. Создан комплекс программ, позволяющий моделировать химические

и тепловые процёсоы в пористых средах для трех схем рекуперации тепла.

3. Проведены оптимизационные расчеты и проанализированы возкож-'ности использования рассмотренных схем для достижения максимального све,. хадиабатического эффекта и для очистки органических промышленных выбросов. ■ .

4. Показано, что возможности рекуперации тепловой энергии излучением сильно ограничены. В этом случае 30'/. является предельной величиной сверхадиабатического эффекта. А реверсивная и ротационная схемы позволяют достичь десятикратного и более сверхадиабатического эффекта.

5. Для реверсивной схемы получены аналитические оценки, определяющие предельную величину сверхадиабатического эффекта и его зависимость от режимных и конструкционных параметров.

6. Впервые создана и реализована двумерная модель рекуперации тепловой энергии с использованием вращения пористых тел.

7. Для ротационной и реверсивной схем выявлены минимальные концентрации топлива, обеспечивающие самоподдерживающееся горение в системах.

8. По результатам выполненной работы можно заключить, что реверсивная и ротационная схемы рекуперации весьма перспективны для создания на их основе устройств очистки воздуха от промышленных газообразных органических, загрязнений. Применение таких схем для сжигания сильно разбавленных газообразных топлив также перспективно.

Основное содержание диссертации изложено в следующих опубликованных работах:

1: Жданок С.А., Мартыненко В.В., Шабуня С.И., Лейцина В.Г. Реше-нио задачи радиацйонно-конвективного теплообмена в системе двух высокопористых Пластин //Препринт N22, ИТМО АН БССР, . Минск . 1990г.

2. Жданок С.А., Мартыненко В.В., Шабуня С.И. Радмационно-конвек-тивный теплообмен в системе двух пористых пластин //ИФЖ. -1992. - Т.62, К 1. - С..9Э - 101. i Жданок С. А. , Мартыненко В. В., ШйбуняС. И., Ичиго Р. , Ханаму-

ра К. Получение сверхадиабатических температур при сжигании газообразного топлива при периодическом изменении направления прокачки. //Тезисы доклада на II Международный Форум по тепло- и массообмену, Минск, 1992г.

4. Жданок O.A., Мартынэнко В.В., Шабуня О.И., Мчиго Р., Ханаму-ра К. Получение сверхадиабатических температур при сжигании газообразного топлива при периодическом изменении направления прокачки. //Доклад на II Мэвдунвродном Форуме по тепло- и массообмену, Минск, 1992г.

Б. Нданок С.А., Мартннвнко В.В., Шабуня С.И. Получение сверхадиабатических температур при сжигании газообразного топлива в системе двух пористых пластин при периодическом изменении направления прокачки. /ЛШ. - 1993. - Т.64, N5. - 0 569-576.

ДР.атм

2.0

Л

1650

1500 1350 1200 1050 9 D0 750 600 450 30g

oT"äT"Q.4.....6'.5,,"Q 6°l|W 0.00 'Ö.Ö2 <ЭЖоЖ • ö.öö ö£

Рис.1 Перепад давления и максимальная температура при изменении толщины пластины.

Рис.2 Зависимость температуры каркаса от суммарной толщины пластин: L1=0,05 м; r=Topt; I.X^O; 2.Х1=0;

3.\1=0.I Вт/м9К; 4.\1= I ВТ/мрК.

■виК

30<Й.а . 0.2. о.4 о.б о.& 1

хм

Рис.3 Зависимость температуры каркаса от суммарной толщины пластин: 1^=0,5 м; т=т ;

в =0;

2.^= 0;

Рис.4 Расчетная область ротационной схемы рекуперации.

3,х±=0.1 Вт/м^К; 4.^= I Вт/м^К.

Рио.Б Поле температуры газа.

Рис.6 Поле концентрации.