ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ В ШАТРОВОМ УКРЫТИИ ДЛЯ СУШКИ СУДОВЫХ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Аннотация
Рассмотрены преимущества численного моделирования перед экспериментальными измерениями на примере моделирования температурных полей в шатровом укрытии для сушки судовых металлических деталей. В зимнее время, при отрицательных температурах наружного воздуха, окрасочные работы и сушку готовых изделий целесообразно проводить в специально оборудованных тентовых помещениях с искусственно поддерживаемой температурой, так как отклонение от рекомендуемых температурных режимов приводит к неравномерному и медленному высыханию краски. Чаще всего окрашиваемые судовые корпусные детали имеют сложную геометрическую форму, поэтому при заданных граничных условиях картины распределения температурных и скоростных потоков можно получить только численными методами. Целью работы является получение численной модели сушильной камеры с крупногабаритной окрашенной деталью на платформе Solid Work. Добавив в численную модель граничные условия, можно получить картины распределения температур и скорости текучей среды, а также температур твердого тела в любой точке. В шатровом укрытии присутствует сложный теплообмен, который описывается граничным условием 3-го рода, а температура воздуха задается граничными условиями 1-го рода, в выпускных отверстиях воздух имеет атмосферное давление. Скорость на входе определяется потерями давления в воздушном тракте, в связи с этим на границе задается главная характеристика вентилятора. Управление системой подогрева осуществляется изменением температуры подаваемого воздуха и его расходом. В сочетании с особенностью геометрических размеров камеры и высушиваемых деталей всё это неизбежно отражается на распределении температур на поверхности детали. Использование численной модели позволяет решить задачу подбора тепловентилятора для временного укрытия шатрового типа с обеспечением требуемых параметров поверхности детали, обеспечивая качество изготовления продукции судостроительных предприятий.
Ключевые слова
численная модель, температурные поля, граничные условия, скорость, текучая среда, тепловентилятор
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Ши Д. Численные методы в задачах теплообмена: пер. с англ / Д. Ши. - М.: Мир, 1988. - 544 с.
Лыков A. B. Тепломассообмен: справочник / A. B. Лыков. - М.: Энергия, 1978. - 480 с.
Пасконов В. М. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена / В. М. Пасконов, В. П. Полежаев, Л. А. Чудов. - М.: Наука, 1984. - 288 с.
Самарский А. А. Введение в численные методы / А. А. Самарский. - М.: Наука, 1982. - с. 269.
Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и механики жидкости / С. Патанкар: пер. с англ. под ред. Е. Д. Виленского. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 152 с.
Судовые краски, краска для судов. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: spec-emal.ru (дата обращения - 20.12.2016).
Вентиляторы осевые низкого давления - ООО «Партнер» [док. внутреннего пользования]. - Пермь: ООО «Партнер», 2010. - 6 с.
Коптев А. В. Теоретическое исследование обтекания цилиндра потоком идеальной несжимаемой среды при наличии экранирующего эффекта / А. В. Коптев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 2 (36). - C. 127-137. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-2-127-137.
Яковлева А. П. Моделирование ветровой защиты морских нефтяных платформ / А. П. Яковлева, П. В. Яковлев // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2013. - № 2. - C. 67-71.
Мартюшев С. Г. Численный анализ сопряженной термогравитационной конвекции и теплового поверхностного излучения в замкнутом кубе, заполненном диатермичной средой / С. Г. Мартюшев, И. В. Мирошниченко, М. А. Шеремет // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. - 2014. - № 2. - С. 111-120.
Об авторах
Яковлев Павел Викторович - доктор технических наук, профессор
ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет»Просвирина Ирина Сергеевна - старший преподаватель
ГАОУ АО ВО «Астраханский государственный архитектурно-строительный университет»
