Работа посвящена исследованию распределения температур и эквивалентного напряжения на поверхности приемника теплового излучения в ходе экспериментальных и расчетных серий. Эксперименты показали качественное и количественное совпадение температурных данных, полученных тепловизионной съемкой, с результатами численного моделирования. Средняя погрешность составила 0.5℃, с максимальным отклонением в 1.5℃ в отдельных точках, что связано с краевыми эффектами и особенностями теплоизоляции. Расчетная модель воспроизводит основные характеристики температурного поля, включая влияние экранирования, при использовании сравнительно низкой плотности расчетной сетки. В рамках верификации численной модели был проведен анализ сеточной сходимости, а также выполнялся контроль невязок и контроль параметров решения.

Ключевые слова: теплоутилизатор, численно-аналитический расчет, конвективный и лучистый теплообмен, повышение эффективности, уходящий дымовой газ, рекуперация теплоты, газожидкостный теплообменник, численное моделирование, математическая модель, программное обеспечение

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

Работа посвящена разработке и исследованию теплоутилизатора ̶ контактного газожидкостного теплообменного аппарата. Для повышения эффективности теплообмена поверхность, воспринимающая тепло, оснащена продольным оребрением и поперечными перегородками, формирующими вихревые структуры в турбулентном газовом потоке. Ожидаемое снижение температуры газов составляет 300–600 °C при охлаждении водой с температурой 50 °C. Проведено имитационное моделирование, включающее анализ температурного распределения и гидравлического сопротивления, тепловой мощности и напряжений.

Ключевые слова: теплоутилизатор, повышение эффективности, уходящий дымовой газ, рекуперация теплоты, смесительный теплообменник, численное моделирование, математическая модель, метод пикселизации

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Работа посвящена обеспечению полноты смешения газовых теплоносителей в теплоутилизаторе прямого действия за счет оптимизации геометрии камеры смешения, в частности добавления воронки. Рассмотрены четыре конфигурации воронки в диапазоне 45°-180°. Задача решена в стационарной постановке методом численного моделирования в среде OpenFOAM. Показан 14-кратный прирост равномерности смешения при использовании 45° воронки по сравнению с цилиндрической камерой смешения.

Ключевые слова: теплоутилизатор, смесительный теплообменник, повышение эффективности, уходящий дымовой газ, численное моделирование, рекуперация теплоты

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами