CFD-анализ воздушных потоков и температур на базе газолучистого отопления в промышленных условиях

Цель. Исследование направлено на изучение сложного взаимодействия между лучистым отоплением и воздушными потоками в промышленных помещениях. Цель состоит в том, чтобы понять динамику температуры, уделяя особое внимание оптимизации энергоэффективности и комфорта в производственных помещениях, отапливаемых двухзонным темным газолучистым обогревателем. Метод. Используя Computational Fluid Dynamics (CFD) и программу Ansis для моделирования, в исследовании была разработана модель, представляющая типичные промышленные условия. Этот метод включал определение и проверку параметров температурных градиентов и скорости воздуха, а также тщательное картирование сложностей процесса промышленного нагрева. Результат. Анализ обеспечивает подробные графические представления температуры и скорости воздуха в отдельных точках, раскрывая влияние лучистого отопления на модели воздушных потоков. Особое внимание было уделено тому, как температурные профили взаимодействуют с двухзонной системой отопления, раскрывая важные данные, которые помогают понять тепловую динамику в промышленных помещениях. Вывод. Полученные данные демонстрируют потенциал для значительного прогресса в области энергосбережения и повышения комфорта работников в промышленных условиях, использующих лучистое отопление. Комплексный подход исследования заполняет критический пробел в существующих исследованиях, подчеркивая необходимость и потенциал для дальнейшего изучения технологий устойчивого отопления в сложных промышленных условиях.

1. Аралов Е.С. Обеспечение теплового комфорта в помещениях ресторанных комплексов // Научная опора воронежской области : Сборник трудов победителей конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов ВГТУ по приоритетным направлениям развития науки и технологий, Воронеж, 03–28 апреля 2017 года. – Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2017. – С. 95-96.

2. Чуйкин С.В., Аралов Е.С. Разработка конструкции и совершенствование методики расчёта двухзонного тёмного газолучистого обогревателя для отопления промышленных и общественных помещений // Сантехника, Отопление, Кондиционирование. – 2023. – № 2(254). – С. 29-31.

3. Аралов Е.С. Оптимизация конструкции газолучистого обогревателя темного типа // Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. – 2023. – № 1(24). – С. 55-61. – DOI 10.36622/VSTU.2023.24.1.006.

4. Аралов Е.С., Чуйкин С.В. Эффективная конструкция двухзонного темного газолучистого обогревателя // Математическое и экспериментальное моделирование физических процессов : Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Биробиджан, 15 декабря 2022 года / Под научной редакцией В.М. Козина. – Биробиджан: Приамурский государственный университет им. Шолом-Алейхема, 2023. – С. 62-66.

5. Аралов Е.С., Кумицкий Б.М., Бугаевский Д.О. Эффективность теплоизоляционных материалов, применяемых при строительстве наружных ограждающих конструкций // Градостроительство. Инфраструктура. Коммуникации. – 2021. – № 4(25). – С. 26-31.

6. Патент на полезную модель № 213700 U1 Российская Федерация, МПК F24D 5/08, F23M 9/04, F28D 1/047. Двухзонный темный газолучистый обогреватель : № 2022118249 : заявл. 04.07.2022 : опубл. 23.09.2022 / С. В. Чуйкин, Е. С. Аралов.

7. Калинина А.И., Макаров А.Р., Аралов Е.С. Особенности формирования микроклимата в помещениях с повышенной влажностью, с учетом теплотехнических характеристик ограждающих конструкций // Инновации и инвестиции. – 2021. – № 3. – С. 256-259.

8. Aralov E.S., Kumitsky B.M., Kutsigina O.A., Dornyak O.R. Modeling of the thermal state of a room when using the heating structure of a two-zone dark gas-beam heater // Russian Journal of Building Construction and Architecture. – 2023. – No. 3(59). – P. 16-24. – DOI 10.36622/VSTU.2023.3.59.002.

9. Kumitskiy B., Tul’skaya S., Morozov V., Aralov E., Budnikov V. Hydrodynamics of the Flow of an Ideal Liquid When It Flows Out of the Bottom Hole of a Parabolic Tank // Modern Problems in Construction : Selected Papers from MPC 2021, Kursk, November 18–19, 2021. – Cham: Springer Nature Switzerland AG, 2023. – P. 225-232.

10. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023617539 Российская Федерация. Программа расчета коэффициента облучения при лучистом теплообмене прямоугольного обогревателя с элементарной площадкой : № 2023616247 : заявл. 28.03.2023 : опубл. 11.04.2023 / С.В. Чуйкин, Е.А. Копытина, Е.С. Аралов, С.О. Харин ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный технический университет».

11. Павлов М.В., Бутовский И.Н. Повышение эффективности системы лучистого отопления теплицы с использованием газовых инфракрасных излучателей // БСТ: Бюллетень строительной техники. – 2019. – № 6(1018). – С. 36-38.

12. Золотаревский С.А. Газовое лучистое отопление - радикальное решение для повышения энергоэффективности и конкурентоспособности промышленных предприятий // Автоматизация и IT в энергетике. – 2018. – № 5(106). – С. 46-51.

13. Каштанова Д.С., Ивашкевич А.А. Воздушное отопление складских помещений // Новые идеи нового века: материалы международной научной конференции ФАД ТОГУ. – 2022. – Т. 2. – С. 287-292.

14. Богословский, В.Н. Тепловой режим гражданских здании // АВОК: Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. – 2023. – № 4. – С. 4-17.

15. Смыков А.А. Тепловой и температурный режим помещений с системами отопления на основе водяных инфракрасных излучателей // Приволжский научный журнал. – 2021. – № 2(58). – С. 98-106.

16. Климанов, В.А. Дозиметрическое планирование лучевой терапии : учебное пособие для студентов высших учебных заведений / В. А. Климанов ; В. А. Климанов. – Москва : Московский инженерно-физ. ин-т (гос. ун-т), 2008. – 175 с. – ISBN 978-5-7262-0969-2.

17. Бухмиров В.В., Крупенников С.А., Солнышкова Ю.С. Модификации зонального метода для решения задач радиационного теплообмена: основные положения // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. – 2009. – № 2. – С. 61-63.

18. Бодров В.И., Бодров М.В., Смыков А.А. Исследование систем лучистого отопления на базе низкотемпературных инфракрасных излучателей // Приволжский научный журнал. – 2019. – № 3(51). – С. 52-57.

19. Идрисов А.З. Перспективы применения газовых инфракрасных излучателей в районах Крайнего Севера // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 1997. – № 3. – С. 55-57.

20. Семикашев, В. В. Теплоснабжение в России: текущая ситуация и проблемы инвестиционного развития // ЭКО. – 2019. – № 9(543). – С. 23-47.

21. Глушков А.Ю., Полосин И.И. Расчет газовых лучистых обогревателей для помещений сложной конфигурации // Сантехника, Отопление, Кондиционирование. – 2013. – № 11(143). – С. 56-57.