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

■ \ АКАДЕМИЯ 11АУК БЕЛАРУСИ

") АКАДЕМИЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ КОМПЛЕКС

ИНСТИТУТ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА им. А.В.ЛЫКОВА

На правах рукописи

МАРТЫНЕНКО Владимир Васильевич

УДК 536.3

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХАДИАБАТИЧЕСКИХ ТЕМПЕРАТУР В ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛАХ

01.04.14 - теплофизика и молекулярная физика

Г

Ч

Автореферат диссертации на сг,искание ученой степени кандидата Физико-математических наук

Минск - 1393 г.

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

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук ЗДАНОК С.А,

Официальные оппоненты: доктор физико-математических'наук

ЛЕВДАНСКИИ В.В.

кандидат физико-математических наук •СТРЕЛЬЧЕНИ В.М.

Ведущая организация: Академический научно-технический комплекс "Сосны"

Защита состоится ' ^ 1993 г. в часов на

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

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АНК 1МТ0

Автореферат разослан " с?"^гл 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук /-—л /)В.И.Байков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность темы. Одшш из наиболее приоритетшх научных направлений настоящего времени является решение экологических проблем. Также несомненно актуальной является задача повышения эффективности использования газообразных топлив низкой калорийности. Именно в этих направлениях проводилось исследование схем рекуперации тепловой энергии в пористых телах, ориентированных на окисление органических газообразных промышленных выбросов и на сжигание низкокалорийных газообразных топлив.

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

Изучение эффекта сверхадиабатичности связано с необходимостью варьировать большое число конструкционных и рекимных параметров. Поэтому теоретическое исследование и компьютерное моделирование задач, связанных с получением сверхадиабатического эффекта, приобретает вакное практическое значение. Кроме тс^, 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 теплофизических и рекимных 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 масоообмена а также окисления газообразного топлива для ротационной схемы рекуперации энергии.

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

Научная новизна

- Исследованы возможности получения сверхадиабатического эффекта для трех схем рекуперации тепловой энергии 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 Во 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 штока. Аналитическое решение позволяет оценить величину сверхадиабатического аффекта в широком диапазоне параметров, для физических условий, представляющих практический матерее. Полученные результаты полйостыь 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 законоМерйости процесса. Проведены расчеты по оптимизации режимных и конструкционных параметров. Сформулированы 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 позволяют 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 массообмену. (Минск 1992 г.}, заседании физико-технической секции АНК ИТМО им.А.В.Лыкова, научных семинарах лабораторий химической физики и энергопереноса.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Общий 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 свэрхадиабатического эффекта при однонаправленном движении газового потока, за счет рекуперации энергии излучением каркаса пористой среды. В этом случае 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 пластины 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 чвстицами пористых слоев и конвективному теплообмену меаду газом и частицами пористых слоев.

Математическая модель процессов теплообмена в системе высокопористых пластий включает В себя уравнения энергии для газа* интегральные уравнения переноса излучения и балансные соотношения для энергии пористого материала.

Задача решается в одномерном приближении. Решение задачи сводится к решению система 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 в систему энергии (калорийность топлива). Малые массовые расходы газа вносят в систему мало энергии , а слишком большие - приводят к тему что конвективный вынос энергии 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 межфазного теплообмена усиливает йверхадиабатическй эффект. При этом оптимальное значение сверхадиабатической температуры 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 30% повысить максимальную температуру газа по сравнению с адиабатической температурой сгорания. Расчеты проводились для случая когда отсутствовали боковые теплопотери и Коэффициент кондуктивной теплопроводности был достаточно малым.

' В третьей главе рассматривается влияние шверса 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 случае превышение.максимальной температуры газа По сравнению с адиаба-

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, мекфазный теплообмен между газом и частицами пористых пластин описывается объемными коэффициентами межфазного теплообмена с^, теплопроводность по газу не учитывается. .

со следующими граничными условиями: Т,(0) = т0 ,

Т£(0,г)

^СЦ.Ю, 0 < г < т0 ;

т, (ь, + га, т0 < г < т .

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 полупериода, когда происходит сгорание топлива. Для последующего полупериода проекция расхода 0 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 ИГ.

Температура каркаса пористых пластин изменяется эа 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-

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:

о,.р,.£1 Л^ЭхГ

Г 64aR.II. а&Л с

с начальными условиями: &.(х,о) = Т0. Граничные условия для первой пластины:

-А. —-яг- = - е.а&Но.и.

ГВ81 ОХ^ 10 11'

- X

гв®1 ЙХ1

Т71—ГТ7Гг

=

640^ П,

дггчг

К.

СЗ) (4)

С5)

где X - 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 излучегтя на процессы теплообмена, то можно получить приближенное решение и сделать некоторые важные оценки. Среди них зависимость температурного градиента в пористом слое:

с^а-Ш-Отф - ехр{-гСт-т0))]

р - ----:-- , св)

ср^т[1 + ехрС-гт)] где ^ = с,-р,Ч1-Ш •

Зная р, легко найти ДТ - приращение температуры газа в одной пластине:

ДТ = /М = Гр--Пгт0.гП. т0<т<т С7)

рг д н

где

- ехр{-у(т-т0)}|

$(г10,гг) = - - безразмерная двухпарамет-

. гт-+ ехр(-гг)]

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 фильтрации 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 величины максимальных температур уменьшаются. Характер изменения приведен на рис.2 и 3. Для тонких пластин излучение.и теплопроводность значительно сникают сверхадиабатический эффект. С ростом толщины пластин потери, связанные о 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 штока позволяет значительно, в десятки раз, повысить величину сверхадиабатического эффекта по сравнении с режимом односторонней прокачки. Это дает возможность использовать данный механизм с целью получения сверхадиабатических 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, находящихся в холодной области, будет выброшена в окружающую среду. Поэтому система будет эффективной при . выполнение условия т/т0й! 100. Анализ результатов показывает, что в этих режимах величина сверхадиабатического эффекта снижается по сравнению с оптимальным режимом, но незначительно.

Применение реверсивной схемы 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 пол-ностьв 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 снеси), 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.

(1С

5"Эх = ~рдА-С-ехрС-Е/Й^Т). С8)

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

- И -

топлива, температурьте профили в пористых пластинах близки к линейным. Величину максимальной температуры можно 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 внешнею 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 сверхадиабатцческога эффекта возрастает, но мак-, симальная температура продуктов сгорания Свысота 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 состав— ляет 3,Б% . от стехиометрии метано - воздушной смеси. Моделирование проводилось для случая отсутствия боковых теплопотерь и эффективный коэффициент теплопроводности был достаточно малым. Рост боковых теплопотерь приведет к снижению 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 сверхадиабатического эффекта.

Использование реверсивной схемы .организации процесса выглядит, весьма перспективным 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 рекуперацию тепловой энергии и, тем самым, локализацию высокотемпературной области вблизи аси вращения. Это позволяет снять вопрос теплоизоляции боковых стенок Состается 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.

с ¿с!1у(р иТ) =сс[»- Т) + + Ь-р^А-С-ехрС-Е/^Т), С9)

сгС1-П) с11у(ргУ&) = - - Т) + , (10)

, . , ГП1 , 64оЩэ

хг " Vго + У11-Ш '

<11у[р и]- = 0 , . СИЗ

Р. - И -

9

и = - , где к = ГСП,}?) , С13)

¿1у(рдиС] = -р^А-С-ехрС-Е/^Т) . (14)

Со с_едующими граничными условиями Сем. рис.4): И : <32 : 63 и : 05 :

Р = Р1 Р = Рг ЙЕ_-0 Р = С0П51

Т-Тх -Л. и о чй " Фр^<з-О _

= 0 = гМ "I 63

С = 1 . ' ' М»« Ы •

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 ой/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 зязкость газа повышается' с ростом температуры, необходимо г стратифицировать проницаемость пористой среды в радиальном направлении. Это можно выполнить, если 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 энергии от горячего центра' к холодным краям аа счет теплопроводности и излучения, происходит подогрев Части газового потока, проходящего по периферийной области. Осуществить рекуперацию этой части энергий в ротационной схеме нельзя. Поэтому и величина сверхадиабатического эффекта будет несколько ниже по

сравнению с результатами расчета по одномерной- модели для реверсивной схемы рекуперации.

Для ротационной схемы даже в случав 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 песка с диаметром зерен 2 мм этот предел составлят ~ 7,5% от стехиометрической смеси воздух - метан. Калорийность промышленных органических газообразных- выбросов несравнимо ниже. В этом случав достаточно подмешивать 4-5 гр. метана в I кубометр воздуха для реализации самоподдерживающегося горения.

Энергию, необходимую для разложения загрязнений,, в систему возможно вносить двумя способам! или их комбинацией. Во-первых, подмешивать калорийное.топливо, например метан» до концентраций, достаточных для самоподдерживающегося горения. Вдесь, как и для реверсивной схемы рекуперации, существуют ограничения для предельной величий« 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 очиотки воздуха от органических загрязнений были проведены оценки энергопотребления очистного процесса. Если на 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 процесоы в пористых средах для трех схем рекуперации тепла.

3. Проведены оптимизационные расчеты и проанализированы возможности 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., Иабуня С.И., Лейцина В.Г. Решение задачи радиационко-конвектиьНого теплообмена в системе двух высокопористых пластин //Препринт N22, ИТМО АН БССР, . Минск . 1990г.

2. Жданок С. Â., Мартыненко В. В., Шабуня С. И. Радиационно-конвек-тивный теплообмен в системе двух пористых пластин //ИФЖ. -1992. - Т. 62, N 1. - С. 93 - 101. .-' Жданок С. А., Мартыненко В. В., Шабуня С, М., 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., Мартыненко В.В., Шабуня С.И., Мчиго Р., Ханаму-ра К. Получение сверхадиабатических температур при сжигании газообразного топлива при периодическом изменении направления Прокачки. //Доклад на II Международном Форуме по тепло- и массообмену, Минск, 1992г.

б. Жданок O.A., Мартыненко В.В., Шабуня С.И. Получение сверхадиабатических температур при сжигании газообразного топлива в системе двух пористых пластин при периодическом изменении направления прокачки. //ИФЖ. - 1993. - Т.64, N5. - С Б69-576.

ДР.атм

А,К

1650,

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

ад'" о.Ь'2'' оЖ''6М'' о'Ж "о£

Рис.2 Зависимость температуры каркаса от суммарной толщины пластин:

т=т ; =о; 2.х,=о;

opt* res. .1

1^=0,05 М; 3.\±=0.1 Вт/м9К; 4.\1= I Вт/м9К.

i3i.iT

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

Рис.5 Поле температуры газа.

Рис.6 Поле концентрации.

X

Рис47 Профиль изолиний температуры газа при скорости вращения пористого тела 0,2 об/мин.

х

Рис.8 Профиль изолиний концентрации при скорости вращения пористого тела 0,2 об/мин.

X

Рис.9 Профиль изолиний тешера-туры газа при скорости вращения пористого тела I об/мин.

X

Рис.10 Профиль изолиний концентрации при скорости вращения пористого тела I об/мин.