Зайцев М. О. Удосконалення газодинаміки в жаротрубних водогрійних котлах малої потужності.

Наукова новизна отриманих результатів полягає у виконані чисельного моделювання та експериментального порівняння сучасних моделей теплогенераторів малої потужності при зміні теплового навантаження. Вперше виявлене виникнення поперечного вихрового кільця на відстані 2-х діаметрів осьового патрубка від його поперечного зрізу, яке має негативний вплив на ефективність спалювання газу в топці. Вперше виявлено, що найбільш раціонально використовувати запропонований спосіб спалювання газу з формуванням аеродинамічній структури осьового прямоточного струменя газу зовнішнім закрученим струменем в діапазоні потужності від 50 до 130 кВт. У першому розділі дисертації виконано аналіз сучасного стану енергоефективності жаротрубних теплогенераторів малої потужності, зроблено висновок, що для вдосконалення ефективності роботи теплогенераторів малої потужності, при зміні теплового навантаження протягом опалювального періоду, необхідно виконати чисельне моделювання та експериментальне порівняння сучасних моделей теплогенераторів. У другому розділі наведено результати числового моделювання та експериментального порівняння сучасних моделей теплогенераторів малої потужності при зміні теплового навантаження. У третьому розділі отримані теоретичні дані про аеродинамічну структуру потоків в топці котла малої потужності при використанні комбінованого пальника. Теоретично виявлено, що у випадках перевищення осьової швидкості над швидкістю зовнішнього закрученого потоку виникає локальний скачок швидкості, який зміщується по довжині струменя в міру віддалення від центральної осі. Дане явище пояснюється виникненням поперечного вихору внаслідок різних умов розкриття коаксіальних струменів і, як наслідок, формуванням відповідної зони зниженого тиску. При цьому, поява такого вихору не спостерігається при зворотній ситуації, коли швидкість осьового струменя менше зовнішнього. У четвертому розділі виконані експериментальні дослідження взаємодії струменів в комбінованому пальнику та їх вплив на теплову напруженість топки. Запропонований на основі теоретичних досліджень комбінований пальник складається з двох тангенціальних патрубків для підведення повітря і осьового патрубку для підведення газу. Таким чином, отримані дані підтверджують можливість регулювання рівномірності розподілу температури в об’ємі топки запропонованим способом. Запропонований комбінований пальник в топках котлів малої потужності дозволяє збільшити середньорічний ККД котла на 20 % в порівнянні зі стандартним виконанням котлів.