Ячиков И.М., Волгин Е.Л., Вдовин К.Н, Феоктистов Н.А. Моделирование тепловой работы ребер в виде шипов в конструкции подового электрода дуговой печи постоянного тока с воздушным охлаждением - Журнал «Математическое и программное обеспечение систем в промышленной и социальной сферах»

Аннотация

Рассмотрена проблема охлаждения подового электрода дуговой печи постоянного тока. В качестве альтернативы водяного охлаждения предлагается принудительное воздушное охлаждение электрода с размещением на его медной части радиатора в виде шипов. Предложена математическая модель для определения снимаемой шипами тепловой мощности. Полученная краевая задача решена аналитическим и численным методами. Создан программный продукт, позволяющий определить параметры воздушного радиатора с использованием круглых шипов при разном порядке расположения их на поверхности охлаждения. Расчеты с использованием пакета прикладных программ MATLAB показали, что аналитическое решение выполняется быстрее численного в среднем в два раза. Компьютерное моделирование установило принципиальную возможность перехода на воздушное охлаждения подового электрода дуговой печи малой мощности путем применения ребер в виде шипов в качестве радиатора охлаждения. Подобные конструкции теплообменников при прочих равных условиях по сравнению с кольцевыми и вертикальными ребрами обладают высокой эффективностью и низкой материалоемкостью.

Ключевые слова

Моделирование, шипы охлаждения, тепловой поток, воздушное охлаждение, эффективность ребра, подовый электрод.

Ячиков Игорь Михайлович – д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры вычислительной техники и программирования ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Волгин Евгений Леонидович – студент гр. АВБ-11-1ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Вдовин Константин Николаевич – д-р техн. наук, проф., заслуженный деятель науки Российской Федерации, заведующий кафедры литейного производства и материаловедения ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Феоктистов Николай Александрович канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры литейного производства и материаловедения ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

1. Ячиков, И.М. Моделирование теплового состояния подового электрода дуговой печи постоянного тока при переходе с водяного на воздушное охлаждение / И.М. Ячиков, Т.П. Ларина // Сталь. – 2014. – № 8 – С. 58-64.

2. Ячиков, М.И. Использование кольцевых ребер в конструкции подового электрода ДППТ с воздушным охлаждением / М.И. Ячиков,О.С. Логунова, И.М. Ячиков // Материалы 71-й научн-техн. конф. «Актуальные проблемы современной науки, техники и образования». – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорского гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2013. Т. 2. С. 89-93.

3. Ячиков, М.И. Моделирование теплового состояния подового электрода ДППТ с водяным и воздушным охлаждением / М.И. Ячиков, И.М. Ячиков // Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве: сб. докл. II Всероссийской НПК студентов, аспирантов и молодых ученых. – Екатеринбург. Изд-во УРФУ, 2013. – С. 123-127.

4. Ячиков, И.М., Моделирование теплового состояния подового электрода ДППТ с воздушным охлаждением / И.М. Ячиков, М.И. Ячиков // Прикладная математика и информационные технологии в науке и образовании: Материалы Всероссийской заочн. научн.-практ. конф. – Уфа: Изд-во РИЦ БашГУ, 2013. С.124-130.

5. Миронец, И.Е. Сравнение эффективности теплоотвода кольцевых и прямых ребер воздушного охлаждения [Текст] / И.Е. Миронец, И.М. Ячиков // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования, 2014. – Т. 2. – №1. – С. 181-185.

6. Ячиков, И.М. Математическая модель теплового состояния составного подового электрода ДППТ / И.М. Ячиков, М.В. Киреева // Теория и технология металлургического производства: Межрегион. cб. науч. работ. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорского гос. техн. ун-та, 2011. – Вып. 11. – С. 183-188.

7. Ройзен, Л. И. Тепловой расчет оребренных поверхностей /Л.И. Ройзен, И.Н. Дулькин. – Под ред. В.Г. Фастовского. – М: Энергия, 1977. 256 с.

8. Три лекции по теории функций Бесселя : Учебно-методическое пособие / А.Б. Балакин. – Казань: Казанский государственный университет, 2009. – 39 с.

9. Белоусов, М.Д. Метод самодиагностики термопреобразователя сопротивлений в процессе работы [Текст] / М.Д. Белоусов, А.Л. Шестаков // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника, 2009. – № 3 (136). – С. 1719.

Ячиков И.М., Волгин Е.Л. Моделирование тепловой работы ребер в виде шипов в конструкции подового электрода ДППТ с воздушным охлаждением // Математическое и программное обеспечение систем в промышленной и социальной сферах. – 2015. – №1. – C. 20-26.