|
Система оборотного водоснабжения промышленных предприятий
Развита теория процессов тепломассообмена, протекающих в испарительных градирнях при охлаждении оборотной воды; получены соотношения для расчета температурного перепада охлаждаемой воды в зависимости от технологических, конструктивных и климатических параметров.
В результате проведения лабораторных, натурных и вычислительных экспериментов оптимизированы конструкция оросителей и систем водораспределения градирен; предложены способы интенсификации процессов тепломассообмена.
 |
 |
 |
 |
Экспериментально-
измерительный
комплекс |
Линии тока воздуха |
Поле вертикальных
скоростей |
Макет лабораторной
установки |
Представлена не имеющая аналогов в градиростроении концепция
модульных миниградирен,
основным преимуществом которых является:
способность охлаждать воду без затрат электроэнергии большую часть времени эксплуатации;
высокая адаптируемость к меняющимся технологическим и климатическим условиям;
простота конструкции, доступность комплектующих, удобство и низкая стоимость изготовления, транспортировки и монтажа.
Разработана высокоэффективная система очистки оборотной воды от механических примесей, состоящая из магистральных, боковых (патронных) фильтров и специальных устройств, обеспечивающих на фильтрах необходимый гидравлический напор.
 |
 |
 |
 |
Схема
магистрального
фильтра |
Линии тока |
Схема
патронного
фильтра |
Поле
скоростей |
В конструкциях фильтров предусмотрены механизмы самоочистки фильтровальных перегородок, сведены до минимума потери напора.
Узел позволяет комплексно решать проблемы защиты теплообменного и другого технологического оборудования; характеризуется высокой производительностью, низкими потерями напора, надежностью в эксплуатации и удобствами в обслуживании.
Технические решения по совершенствованию конструкций градирен, устройству системы очистки оборотной воды реализованы в ОАО «Нижнекамскнефтехим», «Казаньоргсинтез», на Нижнекамской, Набережночелнинской, Петрозаводской, Самарской, Тобольской, Челябинской ТЭЦ, на ряде других предприятий РФ и ближнего зарубежья.
Часть данных технических решений защищена 2 патентами РФ и 1 свидетельством на полезную модель.
 |
 |
Применительно к процессам, протекающим при работе теплотехнического оборудования, с помощью метода конечных элементов рассчитаны характеристики неизотермических ламинарных и турбулентных течений однородных, а также двухфазных сред. Установлены представляющие большой научный и практический интерес закономерности влияния формы поверхности обтекаемых тел, концентрации механических примесей в виде твердых частиц, пузырьков газа на структуру потока за обтекаемым телом; гидродинамическое сопротивление, подъемную силу, действующие на тело; интенсивность конвективного теплообмена на поверхности тела.
|
Нанесение функциональных полимерных покрытий
Разработана универсальная модульная установка нанесения полимерных порошковых покрытий, в том числе, в полевых условиях;
разработаны математические модели аэротеплодинамических процессов, протекающих при напылении полимерных порошковых материалов, формировании функциональных покрытий;
произведена оценка эксплуатационных показателей покрытий, определены рациональные технологические режимы.
Выполнено математическое описание основных технологических стадий нанесения полимерного клеящего состава на поверхность армирующей углеродной ткани.
Синтактные углеродные пены
Выполнено математическое моделирование тепловых процессов, протекающих при получении синтактных углеродных пен заливкой полых микросфер расплавом полимера. Выполнено математическое описание теплофизических и электродинамических свойств синтактных углеродных пен.
Образцы углеродных пен, полученные разными способами (Samoylov V.M., Danilov E.A., Galimov E.R., Fedyaev V.L., Galimova N.Ya., Orlov M.A. Production of thermally conductive carbon foams and their application in automobile transport // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2017. 240. № 1)
Коллапс сферической газовой полости в жидкости
 |
Выполнено математическое моделирование коллапса сферической газовой полости в жидкости с учетом вязкости, сжимаемости жидкости и турбулентности. Исследовано распространение волн сжатия и разрежения.
На рисунке представлены поля давления при схлопывании газовой полости в жидкости в разные моменты времени.
|
Разработки, готовые к практическому применению
Основные публикации
По результатам, полученным в лаборатории, опубликовано 8 монографий, 6 учебных пособий; защищено 4 докторские диссертации: Мазо А.Б. (1998 г.), Федяев В.Л. (2001 г.), Осипов П.П. (2005 г.), Снигерев Б.А. (2011 г.).
Перспективные направления исследований:
моделирование неизотермических многофазных течений, изучение особенностей поведения примесей вблизи поверхности тел применительно к техническим устройствам, критическим технологиям, объектам живой природы;
математическое моделирование влияния на интенсивность тепломассообмена и коагуляцию мелких капель акустических возмущений в движущихся паровоздушнокапельных средах при наличии в них твердотельных структур;
моделирование неизотермических течений неньютоновских неоднородных сред в областях сложной формы при формовании изделий из композитных материалов;
оценка механических, теплофизических, электродинамических свойств сред со сложной структурой.
|
