До математичного моделювання ділянки трубчастого газового нагрівача у конденсаційному режимі роботи

Purpose. During the combustion of inflammable gases in the air stream, the gas-air mixture, which contains water vapor, is formed inside of the emitting pipe of a heater. While the mixture is moving along the pipe its temperature is decreasing, which leads to the condensation of water vapors from the gas-air mixture. Maximum fuel economy can be achieved through the use of the mode of condensation of water vapor from the gas-air mixture in the construction of the heater. In the process of condensation the condition of vapor near the surface of the phase transition is nonequilibrium. In the existing mathematical model of the tubular gas heater in the condensing mode of operation the state of vapor near the surface of the phase transition is not considered. The purpose of the article is to examine the existing mathematical model of the section of tubular gas heater in the condensing mode of operation and make additions in terms of the specifics of the phase transition. Methodology. Existing mathematical model of the tubular gas heater with the condensation of water vapor includes the equations of conservation of mass, motion and energy. The processes of condensation of vapor are characterized by the coexistence of the phases, and as a result, by the presence of the surface of the section, in which the flow does not conform to the laws of classical gas dynamics. The layer of the phase section was taken into the consideration – the Knudsen layer, in which the parameters of exchanged mass with the condensation inside of emitting pipe of the tubular gas heater.Findings. It has been found that there are jumps on the borders of the Knudsen layer in the parameter changes of the exchanged mass, such as average speed, temperature and enthalpy. To determine these jumps it is necessary to solve the Boltzmann equations inside of the Knudsen layer and unite his decisions for the outer domain in relation to the Knudsen layer. The boundary conditions for the Knudsen layer are the limiting conditions for the equations of gas dynamics.Originality. The question of the possibility of accountability of the nonequilibrium state of vapor near the surface of the phase transition for the mathematical model of the tubular gas heater in the condensing mode has been examined.Practical value. The ways of determining the parameters of exchangeable mass during the condensation of water vapor into tubular heaters were examined. It allows to make appropriate adjustments in the existing mathematical model.Цель. При сгорании горючих газов в потоке воздуха внутри излучающей трубы обогревателя образуется газовоздушная смесь, содержащая водяные пары. При движении смеси вдоль трубы ее температура уменьшается, что приводит к конденсации водяных паров из газовоздушной смеси. Максимальную экономию топлива можно достичь путем использования в конструкции обогревателя режима конденсации водяных паров из газовоздушной смеси. В процессе конденсации состояние пара вблизи поверхности фазового перехода является неравновесным. В существующей математической модели трубчатого газового нагревателя в конденсационном режиме работы не учитывается состояние пара у поверхности фазового перехода. Целью статьи является рассмотрение существующей математической модели участка трубчатого газового нагревателя в конденсационном режиме работы и внести дополнения с точки зрения специфики фазового перехода.Методика .. Существующая математическая модель трубчатого газового нагревателя с конденсацией водяных паров включает в себя уравнения сохранения массы, движения и энергии. Процессы конденсации пара характеризуются сосуществованием фаз и, как следствие, наличием поверхности раздела, в которой течение не подчиняется законам классической газовой динамики. К рассмотрению был введен слой раздела фаз - слой Кнудсена, в котором были рассмотрены параметры обмениваемой массы при конденсации внутри излучающей трубы трубчатого газового нагревателя. Результаты. Установлено, что на границах слоя Кнудсена изменения параметров обмениваемой массы, а именно средней скорости, температуры и энтальпии происходят скачками. Для определения этих скачков необходимо решать уравнения Больцмана внутри слоя Кнудсена и соединять его решения для внешней области по отношению к кнудсеновскому слою. Граничные условия для слоя Кнудсена являются граничными условиями для уравнений газодинамики.Научная новизна. Для математической модели трубчатого газового нагревателя в конденсационном режиме рассмотрен вопрос возможности учета неравновесного состояния пара у поверхности фазового перехода.Практическая значимость. Рассмотрены пути определения параметров обмениваемых масс при конденсации водяного пара в трубчатых нагревателях, что позволяет внести соответствующие коррективы в существующую математическую модель.Мета. При згорянні горючих газів в потоці повітря в середині випромінюючої труби обігрівача утворюється газоповітряна суміш, що містить водяні пари. При русі суміші вздовж труби її температура зменшується, що призводить до конденсації водяної пари з газоповітряної суміші. Максимальну економію палива можливо досягти шляхом використання в конструкції обігрівача режиму конденсації водяної пари з газоповітряної суміші. У процесі конденсації стан пари поблизу поверхні фазового переходу є нерівноважним. В існуючої математичної моделі трубчастого газового нагрівача у конденсаційному режимі роботи не враховується стан пари біля поверхні фазового переходу. Метою статті є розглянути існуючу математичну модель ділянки трубчастого газового нагрівача у конденсаційному режимі роботи та внести доповнення з точку зору специфіки фазового переходу.Методика. Існуюча математична модель трубчастого газового нагрівача з конденсацією водяної пари включає в себе рівняння збереження маси, руху та енергії. Процеси конденсації пари характеризуються співіснуванням фаз і, як наслідок, наявністю поверхні розділу, в якої течія не підкоряється законам класичної газової динаміки. До розглядання був введено шар розділу фаз – шар Кнудсена, в якому були розглянуті параметри обмінюваної маси при конденсації всередині випромінюючої труби трубчастого газового нагрівача.Результати. Встановлено, що на границях шару Кнудсена зміни параметрів обмінюваної маси, а само середньої швидкості, температури та ентальпії відбуваються стрибками. Для визначення цих стрибків необхідно розв’язувати рівняння Больцмана всередині шару Кнудсена і з’єднувати його рішення для зовнішньої області по відношенню до Кнудсівського шару. Граничні умови для шару Кнудсена є граничними умовами до рівнянь газодинаміки.Наукова новизна. Для математичної моделі трубчастого газового нагрівача у конденсаційному режимі розглянуто питання можливості врахування нерівноважного стану пари біля поверхні фазового переходу.Практична значимість. Розглянуті шляхи визначення параметрів обмінюваних мас при конденсації водяної пари у трубчастому газовому нагрівачу, що дає змогу внести відповідні корективи до існуючої математичної моделі

Науково – технічне порівняння української та європейської термінології в галузі теплопостачання

Abstract. Purpose. Deepening of understanding of branch standards in the heat supply branch, correct translation and interpretation of some specific local and European terms and concepts, growing of efficiency of the collaboration of Ukrainian and European heat supply engineers. Methodology. The offered comparison analysis of some Ukrainian and European terms and concepts in the heat supply branch is based on the study of actual regulatory documents, reference and research, and technology literature and practical experience of collaboration with specialists. The translation of European terms and concepts from their documents is not literal, but in the aim to pass the specificity of the branch more accurate. The same method was used to translate Ukrainian branch terminology. Findings. It is proved that using of the literal translation of multiple terms and concepts can lead to wrong interpretation and misunderstanding between the specialists. The correct explanation of specific terms and concepts requires deep professional analysis. Some variations of translation into English are offered, for some terms that are widely used by Ukrainian specialists in the heat supply sphere. Originality. The comparison analysis of actual regulations with EU regulations in heat supply branch has got its further development. The necessity of the professional analysis while translation and interpreting of some terms are proven. Practical value. The results of an article can be used during the study process of students of building faculties, for finding the common ground between Ukrainian and European specialists in heat supply, in process of harmonization of Ukrainian and European regulations.Аннотация. Цель. Углубление понимания европейских отраслевых стандартов в области теплоснабжения, корректный перевод и толкование некоторых специфических отечественных и европейских терминов и понятий, повышение эффективности сотрудничества украинских и европейских специалистов в области теплоснабжения. Методика. Предложенный сравнительный анализ определенных украинских и европейских терминов и понятий в области теплоснабжения базируется на изучении действующих нормативных документов, справочной и научно-технической литературы, практическом опыте общения со специалистами. Перевод терминов и понятий, указанных в европейских нормативах выполнен не дословно, а с попыткой точнее передать специфику отрасли, аналогичный подход применялся и при переводе украинской отраслевой терминологии. Результаты. Установлено, что использование дословного (филологического) перевода многих терминов и понятий может привести к неверному их толкованию и недопониманию между специалистами. Корректное объяснение специфических терминов и понятий требует глубокого профессионального анализа. Предложены варианты перевода на английский язык некоторых терминов, часто используемых украинскими специалистами в сфере теплоснабжения. Научная новизна. Получил дальнейшее развитие сравнительный анализ действующих нормативов в области теплоснабжения с нормами ЕС, доказана необходимость профессионального анализа при переводе и толковании определенных терминов в отрасли. Практическая значимость. Результаты статьи могут быть полезными в процессе обучения студентов строительных специальностей, для взаимопонимания украинских специалистов по теплоснабжению с европейскими коллегами, в процессе гармонизации украинских нормативов в области теплоснабжения с европейскими.Анотація. Мета. Поглиблення розуміння європейських галузевих стандартів в галузі теплопостачання, коректний переклад та тлумачення деяких специфічних вітчизняних та європейських термінів та понять, підвищення ефективності співробітництва українських та європейських фахівців в галузі теплопостачання. Методика. Запропонований порівняльний аналіз певних українських та європейських термінів та понять в галузі теплопостачання базується на вивченні чинних нормативних документів, довідкової та науково-технічної літератури, практичному досвіді спілкування з фахівцями. Переклад термінів та понять зазначених в європейських нормативах виконано не дослівно, а з намаганням точніше передати специфіку галузі, аналогічний підхід застосовувався і при перекладі української галузевої термінології. Результати. Встановлено, що використання дослівного (філологічного) перекладу багатьох термінів та понять може привести до невірного їх тлумачення та непорозуміння між фахівцями. Коректне пояснення специфічних термінів та понять потребує глибокого фахового аналізу. Запропоновано варіанти перекладу англійською деяких термінів, що часто використовуються українськими фахівцями в сфері теплопостачання. Наукова новизна. Отримав подальший розвиток порівняльний аналіз діючих нормативів в галузі теплопостачання з нормами ЄС, доведена необхідність фахового аналізу при перекладі та тлумаченні певних термінів в галузі. Практична значимість. Результати статті можуть бути корисними в процесі навчання студентів будівельних спеціальностей, для взаєморозуміння українських фахівців з теплопостачання з європейськими колегами, в процесі гармонізації українських нормативів в галузі теплопостачання з європейськими

Методика експериментальних досліджень трубчастого газового нагрівача у конденсаційному режимі роботи

Abstract. Purpоse. Cоndensatiоn mode оf water vapоr frоm the gas mixture in the tubular gas heater structure allоws to use fuel gas mоre efficiently. It is necessary tо carry оut a number оf theоretical and experimental studies tо expand the range оf use оf tubular gas heaters by virtue of their wоrk in cоndensing mоde. The рurpоse оf the article is tо develоp a methоdоlоgy оf experimental research оf the tubular gas heater in the cоndensing mоde tо test the effectiveness оf wоrk, determine the quantitative characteristics оf the prоcess оf water vapоr condensation frоm the gas mixture. Methоdоlоgy. The experimental installation is available fоr research of wоrk of the tubular heater in the cоndensing mоde. The installation cоnsists оf gas-burning device, linear tubular heater, device оf water vapоr supply, device оf air cооling, experimental area, ventilator, cоndensate collector, drainage pipe. The ventilator is equipped with gas-air ejectоr. Measurement subject: соnsumptiоn оf gas-air mixture, quantity  of supplied vapоr, pressure оf the vapor-gas mixture, inlet temperature оf the vapоr-gas mixture, discharge temperature оf the gas-air mixture, linear sizes of experimental area, quantity оf cоndensate, temperature оf  cоndensate. The characteristics that are defined: vоlumetric density оf spreading in the vоlumе of sоurces of phase transitiоn and quantity of  heat which is exhaled in the prоcess of vapоr condensation frоm gas-air mixture. Findings. The methоdоlоgy оf experimental research оf tubular gas heater in the cоndensing mоde оf wоrk allоws tо determine the quantitative characteristics оf the water vapоr cоndensatiоn prоcess in the gas-air mixture, namely  the quantity оf additiоnal heat which is prоduced during the cоndensatiоn process оf water vapоr. Оriginality. The methоdоlоgy оf experimental research оf tubular gas heater in the cоndensing mоde is develоped for the first time. Practical value. The methоdоlоgy allоws tо determine experimentally the quantitative characteristics оf the prоcess оf water vapоr cоndensatiоn frоm the gas-air mixture in the heater and justify the apprоpriateness оf the cоndensing mоde.Аннотация. Цель. Использование в конструкции трубчатого газового нагревателя режима конденсации водяных паров из газовоздушной смеси позволяет повысить эффективность использования газового топлива. Для расширения диапазона использования трубчатых газовых нагревателей за счет их работы в конденсационном режиме необходимо провести ряд теоретических и экспериментальных исследований. Целью статьи является разработка методики экспериментального исследования трубчатого газового нагревателя в конденсационном режиме работы для выявления эффективности работы, определения количественных характеристик процесса конденсации водяного пара из газовоздушной смеси. Методика. Для исследования работы трубчатого нагревателя в конденсационном режиме предлагается экспериментальная установка, которая состоит из газогорелочного устройства, трубчатого линейного нагревателя, блока подачи водяного пара, воздушного охлаждающего блока, опытного участка, вентилятора, который оборудован газовоздушным эжектором, кондесатосборника, который соединяется с линейным обогревателем с помощью дренажной трубки перед вытяжным вентилятором. В ходе экспериментальных исследований измеряются: расход газовоздушной смеси, количество подаваемого пара, давление парогазовой смеси, температура парогазовой смеси на входе опытного участка, температура газовоздушной смеси на выходе опытного участка, линейные размеры опытного участка, количество конденсата, температура конденсата. По результатам измерения определяются объемная плотность распределения в объеме источников фазового перехода и количество теплоты, выделяющейся в процессе конденсации пара из газовоздушной смеси. Результаты. Разработанная методика экспериментального исследования трубчатого газового нагревателя в конденсационном режиме работы позволяет определить количественные характеристики процесса конденсации водяного пара из газовоздушной смеси, а именно количество дополнительной теплоты, выделяемое при конденсации водяного пара. Научная новизна. Впервые разработана методика экспериментальных исследований трубчатого газового нагревателя в конденсационном режиме работы. Практическая значимость. Приведенная методика позволяет экспериментально определить количественные характеристики процесса конденсации водяного пара из газовоздушной смеси в нагревателе и обосновать целесообразность конденсационного режима работы.Анотація. Мета. Використання в конструкції трубчастого газового нагрівача режиму конденсації водяної пари з газоповітряної суміші дає можливість підвищити ефективність використання газового палива. Для розширення діапазону використання трубчастих газових нагрівачів за рахунок їх роботи у конденсаційному режимі необхідно провести ряд теоретичних та експериментальних досліджень. Метою статті є розробка методики експериментального дослідження трубчастого газового нагрівача у конденсаційному режимі роботи для виявлення ефективності роботи нагрівача, визначення кількісних характеристик процесу конденсації водяної пари з газоповітряної суміші. Методика. Для дослідження роботи трубчастого нагрівача у конденсаційному режимі пропонується експериментальна установка, яка складається з газопальникового пристрою, трубчастого лінійного нагрівача, блоку подачі водяної пари, повітряного охолоджувального блоку, дослідної ділянки, вентилятору, який обладнаний газоповітряним ежектором, кондесатозбірника, який з’єднується з лінійним обігрівачем за допомогою дренажної трубки перед витяжним вентилятором. В ході експериментальних досліджень вимірюються параметри: витрата газоповітряної суміші, кількість пари, що подається, тиск парогазової суміші, температура парогазової суміші на вході дослідної ділянки, температура газоповітряної суміші на виході дослідної ділянки, лінійні розміри дослідної ділянки, кількість конденсату, температура конденсату. За результатами вимірювання визначаються об’ємна густина розподілення в об’ємі джерел фазового переходу та кількість теплоти, що виділяється у процесі конденсації пари з газоповітряної суміші. Результати. Розроблена методика експериментального дослідження трубчастого газового нагрівача у конденсаційному режимі роботи дає змогу визначити кількісні характеристики процесу конденсації водяної пари з газоповітряної суміші, а само кількість додаткової теплоти, що можливо отримати при конденсації водяної пари. Наукова новизна. Розроблена методика експериментальних досліджень трубчастого газового нагрівача у конденсаційному режимі роботи. Практична значимість. Наведена методика дозволяє експериментально визначити кількісні характеристики процесу конденсації водяної пари з газоповітряної суміші у нагрівачі та обґрунтувати доцільність конденсаційного режиму роботи