Дослідження впливу конфігурації малогабаритної вогневої установки на рівномірність нагрівання поверхні сталезалізобетонної плити

Abstract

Мета роботи –перевірка можливості змоделювати тепломасоперенос усередині камери вогневої печі та аналіз якості роботи комп’ютерної моделі під час нагрівання сталезалізобетонних плит із гофрованим профілем. Проведено порівняння результатів з експериментальними даними. Для створення геометричних моделей використано CAD -програмний комплекс. Далі 3-D модель імпортовано у програмний комплекс CFD. Для відтворення процесу тепломасообміну у вогневій печі застосовані математичні методи, засновані на використанні системи диференціальних рівнянь на основі неперервних середовищ типу Нав’є-Стокса, рівнянь теплопровідності в умовах нагрівання під час пожежі та рівняння теплопровідності Фур’є. У комп’ютерній моделі камери вогневої печі створено розрахункову сітку. Розмір комірок визначено згідно з принципом розумної достатності. Відповідно до отриманих результатів зовнішня поверхня гофрованого сталевого профілю сталезалізобетонної конструкції прогрівалась відносно рівномірно. Вища температура спостерігалась у рівних частинах, нижча – на згинах. Максимальною була температура на обігрівній поверхні несучої стіни на останній хвилині моделювання і досягала 840 ºС, а середня температура в цей момент часу на усій поверхні конструкції становила 820 ºС. Розподіл температур по поверхні конструкції є рівномірним, відхилення у різних місцях поверхні не перевищує 5%. Здійснено порівняння температурних режимів у камері печі під час експериментальних досліджень та моделювання. Результати засвідчили достатньо високу їх відтворюваність