Cтраница 1
Зональные методы находят применение и при моделировании радиационно-конвективного теплообмена. Объем рабочего пространства печи, а также поверхности ограждения и обрабатываемого материала разбивают на объемные и поверхностные зоны. При этом для каждой зоны записывают уравнения теплового баланса, учитывающие для объемных зон радиационный и конвективный перенос теплоты, конвективную теплоотдачу к поверхности и тепловыделение при горении, а для поверхностных зон - радиационную и конвективную составляющие теплоотдачи. В результате получают систему нелинейных алгебраических уравнений, которая и подлежит численному решению. [1]
Зональные методы базируются на конечных линейных системах алгебраических уравнений, аппроксимирующих интегральные уравнения излучения. Обобщенный зональный метод, предложенный Ю. А. Суриковым, в отличие от классических зональных методов позволяет определять и проводить численные исследования не только характеристик, осредненных в пределах отдельных зон, но и локальных характеристик лучистого теплообмена как в граничных, так и во внутренних точках излучающих систем. Этот метод, использующий конечные линейные системы алгебраических уравнений для локальных разрешающих угловых коэффициентов излучения, был применен [130] для расчета полей значений всех основных локальных разрешающих энергетических характеристик излучения применительно к различным постановкам задач и различным излучающим системам. [2]
Зональные методы базируются на конечных линейных системах алгебраических уравнений, аппроксимирующих интегральные уравнения излучения. [3]
Обычно зональные методы используются в приближенных расчетах теплообмена излучением, когда число выделенных изотермических зон не превышает пяти. Однако даже такое грубое дискретное рассмотрение в ряде случаев оказывается весьма эффективным. Особую ценностью приобретают зональные методы при исследовании сложного комбинированного теплообмена в системах лучеобменивающихся тел произвольных конфигураций. [4]
Все описанные зональные методы - одномерные, разделение в них происходит по одной координате. Наряду с этим, особенно для аналитических целей, применяют двумерные системы разделения на пластинках. При этом разделяемую смесь в виде пятна наносят на один из углов и разделяют в одном направлении. [5]
Следовательно, и классический и резольвентный зональные методы определения средних плотностей излучения дают одинаковый результат, если в классическом методе положить все коэффициенты распределения равными единице. [6]
Расширить область применения интегрального метода моделирования позволяют зональные методы. [7]
Наиболее общими и эффективными методами исследования и расчета лучистого теплообмена являются зональные методы. [8]
Таким образом, рассмотренный пример с задачей лучистого теплообмена через плоский слой поглощающей среды показывает, что введение в зональные методы коэффициентов распределения существенно повышает их точность без увеличения числа зон. [9]
Формулы ( 1 - 16) и ( 1 - 17) дают математическое описание модели селективно-серого приближения, используемой в зональных методах расчета теплообмена в топочных камерах. Реальный, селективно-излучающий газ моделируется условным серым газом, степень черноты которого рассчитывается по формулам ( 1 - 16) и ( 1 - 17) и который представляет собой смесь нескольких поглощающих серых газов и одного лучепрозрачного газа. Таким образом, отпадает необходимость интегрирования по длинам волн, что существенно упрощает расчеты. Благодаря введению в модель лучепрозрачного газа селективно-серое приближение удовлетворяет условию предельного перехода для оптически толстого слоя, когда толщина слоя L - оо. [10]
Опыт использования зонального метода [56] показывает его достаточно высокую точность. Другие зональные методы находятся пока в стадии становления. [11]
Следует отметить, что скорость перемещения каждого компонента в определенной системе разделения и при заданных внешних условиях является его физико-химической константой и может быть использована для идентификации вещества или регистрации его присутствия в некоторой системе. Поэтому зональные методы наряду с их огромным препаративным значением имеют и важное аналитическое применение. [12]
Описанные выше методы по своей сути динамические, разделение происходит по мере перемещения веществ вдоль системы. Наряду с ними применение нашли равновесные зональные методы, в которых система приводится в равновесие с некоторым приложенным внешним полем - электрическим или центробежным - и зоны, соответствующие разным веществам, останавливаются в разных участках системы. [13]
К настоящему времени создана теория и разработаны приближенные методы решения интегральных уравнений стационарного теплообмена излучением в системах серых тел с диффузно отражающими и изотропно излучающими поверхностями, разделенными диатермической средой. В частности, детально разработаны зональные методы решения интегральных уравнений теплообмена излучением. В последние годы проведены исследования стационарного теплообмена излучением с более полным учетом радиационных характеристик тел ( индикатрисы отражения и испускания) и разделяющих их сред ( поглощение и рассеяние излучения) в зависимости от спектрального состава излучения. Однако в этих работах для разделяющей среды используются приближения серого тела, лучистой теплопроводности или диффузионное приближение и не учитывается многократное рассеяние. Во многих случаях разделяющая среда считается изотермической. Проведенные исследования в области сложного теплообмена ( теплообмен излучением и теплопроводностью) носят в основном теоретический характер; они проводились в целях изучения фотонной теплопроводности или нестационарного лучистого нагрева ( охлаждения) тел. [14]
Как уже указывалось, рассмотренные выше методы зонального расчета лучистого теплообмена предполагают заданными ряд величин, которые по существу являются функциями топочного процесса. Поэтому, несмотря на то что зональные методы в теоретическом плане достаточно детально разработаны ( включая анализ возможностей решения задач такого типа на вычислительных машинах [63]), они практически пока не нашли применения при расчетах теплообмена в топках паровых котлов. [15]