Боднар Л. А. Енергетична та екологічна ефективність водогрійних котлів малої потужності

Об'єктом дослідження є теплогідродинамічні процеси в елементах жаротрубного водогрійного котла малої потужності. Мета роботи - розробка методів та засобів ресурсо- та енергозбереження в котлах малої потужності на традиційних та альтернативних паливах з врахуванням техногенного навантаження на навколишнє середовище. Наукова новизна полягає у тому, що набули подальшого розвитку методи розрахунку та підвищення ефективності жаротрубних водогрійних котлів малої потужності (до 100 кВт); вперше в діапазоні чисел Рейнольдса, характерному для роботи водогрійних котлів малої потужності, досліджені нові оригінальні та відомі інтенсифікатори теплообміну в круглому каналі і отримана кількісна оцінка приросту тепловіддачі; на відзнаку від відомих методик розрахунку котлоагрегатів, завдяки власним експериментальним результатам, розроблена математична модель водогрійного котла малої потужності для спалювання традиційних та альтернативних палив, що вперше враховує вплив встановлених в жаротрубному пучку нових оригінальних та відомих інтенсифікаторів на закономірності теплообміну в жаротрубному пучку, взаємозв'язок теплообміну і аеродинаміки в умовах природної тяги, умови конденсації смоли в елементах котла; вперше, на основі експериментальних та числових досліджень, показано, що застосування Нормативного методу теплового розрахунку котлоагрегатів для розрахунків жаротрубних водогрійних котлів малої потужності (до 100 кВт) правомірне лише з врахуванням особливостей конструкцій топок таких котлів, режимів течії газів і початкової ділянки стабілізації потоку в жаротрубному пучку; вперше використана методологія оцінювання життєвого циклу (LCA) для визначення ефективності водогрійних котлів малої потужності на традиційних і альтернативних паливах та для розробки критеріїв оцінки ефективності інтенсифікаторів теплообміну в жаротрубних пучках котлів. Практичне значення одержаних результатів полягає у тому, що вони є основою для розробки та вдосконалення ВКМП на традиційних та альтернативних паливах; розроблена методика розрахунку ВКМП, яка враховує інтенсифікацію теплообміну, режим течії газів, початкову ділянку стабілізації потоку в жаротрубному пучку; результати дисертаційної роботи впроваджені в процесі створення газогенераторних котлів на ЗАТ "Мотор - Січ" ДП "Лебединський моторобудівний завод"; результати наукових досліджень використовуються для проведення лекційних та практичних занять, в курсовому та дипломному проектуванні для підготовки студентів спеціальності 7.090510 "Теплоенергетика" у ВНТУ.