Розробка експериментальної установки для визначення теплофізичних властивостей сипучих матеріалів до температур 1500 °С
Анотація
Об’єкт дослідження: сипучі матеріали, які мають значення теплопровідності в
інтервалі 0,3-5 (Вт/м·К).
Предмет дослідження: теплофізичні властивості сипучих матеріалів в
інтервалі температур від 100°С до 1500°С.
Мета роботи полягає в розробці ефективної експериментальної методики та
автоматизованої високотемпературної установки для визначення теплофізичних
властивостей (ТФВ) сипучих матеріалів, які широко використовуються у
виробництві електродної продукції, первинного алюмінію та інших підприємствах.
Методи дослідження:
– розв’язання зворотної коефіцієнтної задачі теплопровідності (ЗкЗТ), яка включає
в себе математичну модель тепломасопереносу в дослідному матеріалі, тобто нестаціонарне рівняння теплопровідності з відповідними умовами однозначності;
– експериментальне визначення температурних полів (в основному одновимірних) та густини теплового потоку у зразках дослідних матеріалів, які
розміщуються в спеціально сконструйованих установках.
Успішна реалізація вказаної мети неможлива без знання особливостей досліджуваних і конструкційних матеріалів, розрахункового та дослідного визначення умов експерименту, які забезпечують можливість одержання
достовірних результатів, мінімізації погрішності досліджень, можливостей проведення дослідження у всьому заданому температурному діапазоні.
Необхідно розробити основні вимоги, які пред’являються до отримуваних результатів по теплофізичним властивостям. З врахуванням цього провести аналіз існуючих методик та установок, виявити найбільш перспективні напрямки розробок,
визначити головні складові похибок і способи їх усунення.
Результати НДР упроваджені: для складання рецептури електродних та холоднонабивних подових мас та при визначенні енергетичної ефективності печей графітування Ачесона.
Прогнозні параметри щодо розвитку об’єкта дослідження – розробка раціональних режимів експлуатації високотемпературного обладнання з
використанням даних ТФВ сипучих матеріалів.
Опис
Ключові слова
зворотна коефіцієнстна задача теплопровідності, граничні умови, програмне забезпечення, метод коаксіальних циліндрів, високі температури, сипучі матеріали, похибка вимірювань, автоматизований вимірювальний та керуючий комплекс
Бібліографічний опис
Розробка експериментальної установки для визначення теплофізичних властивостей сипучих матеріалів до температур 1500 °С : звіт про НДР (заключ.) НТУУ "КПІ" ; кер. роб. Є. Панов. - К., 2010. - 110 л. + CD-ROM. - Д/б №2261-п