Ідентифікація параметрів газу-теплоносія в комп’ютерній моделі нагріву та охолодження насадки доменного повітронагрівача

Abstract

В роботі проаналізовано процеси теплообміну при нагріві та охолодженні насадки доменного повітронагрівача як регенеративного апарату. Проведено ідентифікацію параметрів газу-теплоносія з визначенням дійсного об’єму газового середовиша в поточному шарі насадки шляхом дроблення часового кроку в процесі комп’ютерного моделювання. Розрахунок обсягу рухомого газу-теплоносія, ускладнений зміною швидкості газового середовища в залежності від поточної температури, дозволяє визначити кількість тепла, яке отримає доменне дуття при роботі повітронагрівача в режимі нагріву дуття. У статті досліджено збіжність теплового балансу насадки та проведено порівняльний аналіз результатів моделювання з експериментальними даними, на основі чого зроблено висновок про адекватність та достовірність розробленої комп’ютернї моделі.

В работе проанализированы процессы теплообмена при нагреве и охлаждении насадки доменного воздухонагревателя как регенеративного аппарата. Проведена идентификация параметров газа-теплоносителя с определением действительного объема газовой среды в текущем слое насадки путем дробления временного шага в процессе компьютерного моделирования. Расчет объема подвижного газа-теплоносителя, осложненный изменением скорости газовой среды в зависимости от текущей температуры, позволяет определить количество тепла, которое получит доменное дутье при работе воздухонагревателя в режиме нагрева дутья. В статье исследованы сходимость теплового баланса насадки и проведен сравнительный анализ результатов моделирования с экспериментальными данными, на основе чего сделан вывод об адекватности и достоверности разработанной компьютерной модели.

The paper analyzes the processes of heat exchange in the heating and cooling nozzle blast stove as a regenerative system. The identification of the parameters of the gas-coolant with the determination of the actual volume of the gas in the current layer of the nozzle by fragmentation of the time step in the process of computer simulation has been carried out. Calculation of the volume of the moving gas-coolant, complicated by changing the speed of the gas, depending on the current temperature, allows you to determine the amount of heat that blast furnace blasting will receive when operating the air heater in blast heating mode. This article explores the convergence heat balance tips and the comparative analysis of simulation results with experimental data, based on which concludes the adequacy and accuracy of developed computer model.