ОБЪЯВЛЕНИЯ О ЗАЩИТЕ ДИССЕРТАЦИЙ


2017


Жолудь А.М.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.02.05 – механика жидкости, газа и плазмы.


Ключевые слова: магнитофорез, суспензия, магнитные свойства клеток, магнитная сепарация, механика жидкостей, ячейка Хеле–Шоу, неустойчивость Релея–Тейлора.
Объект диссертационного исследования: магнитофоретические транспортные процессы в суспензиях слабомагнитных частиц при воздействии высокоградиентного магнитного поля.
Предмет исследования: магнитофоретический метод изучения и сепарации клеточных суспензий.
Цель исследования: усовершенствование метода магнитофоретической цитометрии, расширение представлений о закономерностях и возможностях магнитофоретической характеризации и сепарации клеток.
Полученные результаты. Впервые обоснован и реализован на практике метод автоматизированного определения относительной удельной магнитной восприимчивости отдельных клеток. Обнаружены чувствительность магнитных свойств клеток лимфоидных органов мышей к развитию в их организме злокачественной опухоли и практически значимое различие магнитных свойств компонент суспензии инсулин-продуцирующих клеток поджелудочной железы кролика. Разработана методика определения степени оксигенации гемоглобина индивидуальных эритроцитов, впервые обнаружен разброс эритроцитов по степени оксигенации гемоглобина, увеличивающийся с уменьшением содержания кислорода в клеточной суспензии. Впервые осуществлена визуализация процесса магнитофоретической сепарации эритроцитов из разбавленной деоксигенированной цельной крови в магнитофоретической ячейке Хеле–Шоу. Показано, что одночастичная мода сепарации с увеличением концентрации клеток сменяется коллективной, сопровождающейся возникновением нового типа гранулярной гидродинамической неустойчивости Релея–Тейлора. Проведен теоретический анализ высокоградиентной магнитной сепарации в ячейке Хеле–Шоу и некоторых других геометриях.
Область применения: оптимизация конструкции магнитных фильтров, медицинская диагностика, биологические исследования.


Морозов Д.О.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.17 – химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества.


Ключевые слова: Взрыв, численное моделирование, уравнения состояния, ударная волна. Объект исследования – газодинамика взрывных процессов при взрывах конденсированных веществ. Распространение, отражение и затухание ударных волн в воздухе, продуктах взрыва и пористой среде.
Предмет исследования – закономерности распространения ударных волн и преобразования энергии при химическом взрыве в зависимости от геометрических характеристик взрыва и свойств среды (воздух, продукты взрыва, пористая оболочка).
Цель работы – создание комплексной физической и компьютерной модели взрыва конденсированных взрывчатых веществ и топливно-воздушной смеси в свободном пространстве и вблизи земной поверхности, исследовании методами численного эксперимента характеристик взрывного течения, которые определяют воздействие взрыва на объекты инфраструктуры и человека.
Методы исследования: численное моделирование, расчёт теплофизических свойств.
Полученные результаты и новизна: при помощи созданной физико-математической модели с использованием реальных уравнений состояния как воздуха, так и продуктов взрыва была исследована газодинамика взрыва от стадии детонации до выхода ударной волны на акустический предел. Исследовано влияние детонационной фазы взрыва конденсированного взрывчатого вещества на его гидродинамическую картину. Показано, что пористая оболочка способна гасить ударную волну и локализовать последствия взрыва. Установлено, что подобный эффект достигается за счёт аккумулирования энергии внутри оболочки и довольно медленной её передачей во внешнюю среду. Подробно изучена ударно-волновая картина взрыва над поверхностью в зависимости от его высоты, исследованы основные закономерности образования области низкого давления и ее схлопывания. Построена зависимость избыточного давления на фронте первичной ударной волны от расстояния.
Рекомендации по использованию: компьютерная модель может использоваться для оценки воздействия ударной волны на человека и объекты инфраструктуры.


2016


Лях М.Ю.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.14 - теплофизика и теоретическая теплотехника.



Ключевые слова: адсорбционно-химическое охлаждение, фазовые переходы, физическая и химическая адсорбция, капиллярная конденсация, интенсификация тепло- и массообмена.
Объект исследования – пористые системы и процессы тепло- и массопереноса в них, осложненные одновременными химическими и фазовыми превращениями.
Предмет исследования – закономерности адсорбционно-химического преобразования тепловой энергии, в частности, зависимости показателей эффективности адсорбционно-химического охлаждения (удельной мощности и средней температуры охлаждения) от геометрических и режимных параметров.
Цель диссертационной работы: разработка моделей тепло- и массообмена при адсорбционно-химическом преобразовании тепловой энергии, а также исследование и оптимизация соответствующих устройств с помощью разработанных моделей. Методы исследования: математическое моделирование.
Полученные результаты и их новизна. Впервые разработана комплексная модель тепло- и массообмена при адсорбционно-химическом теплопреобразовании, включающая в себя особенности совместного протекания физической и химической адсорбции с сопутствующими фазовыми переходами рабочего газа непосредственно в самом адсорбере, с учетом сопряженного теплообмена между адсорбентом и теплоносителем. При помощи разработанной модели количественно определено влияние конденсации/ испарения газа на эффективность адсорбционного охлаждения и показано, что использование этих процессов может повысить температурный эффект более чем в 2 раза. Установлены зависимости основных показателей эффективности от конструктивных и режимных параметров и показана инвариантность этих характеристик по отношению длины адсорбера к расходу теплоносителя. Впервые исследован случай максимальной интенсификации тепло- и массообмена в адсорбционном слое и массообмена между адсорберами адсорбционно-химического теплопреобразователя. Область применения. Разработанная модель адсорбционного теплопреобразования и установленные с ее помощью закономерности могут быть использованы для проектирования адсорбционно-химических холодильников, а также тепловых насосов.


2015

Лещевич В.В.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.14 - теплофизика и теоретическая теплотехника.


Ключевые слова: теплота грунта, тепловой насос, система теплоснабжения, вертикальный грунтовой теплообменник, энергетическая свая, вентиляция.
Цель работы: выбор и обоснование эффективных теплонасосных систем теплоснабжения с использованием нетрадиционного источника – теплоты грунта на основе разработанного метода численного анализа.
Методы исследования. Применялись методы теории подобия, численные методы решения систем нелинейных уравнений, методы конечных разностей и конечных элементов, электротепловой аналогии. Эксперимент проводился с измерением температуры воды и грунта термометрами сопротивления, массового расхода – с использованием ротаметра, температуропроводность песка определена методом регулярного режима, теплопроводность – стационарным методом плоского слоя.
Полученные результаты и их новизна. Разработан комплексный метод анализа теплонасосной системы теплоснабжения на основе утилизации низкопотенциальной теплоты грунта, учитывающий взаимодействие контура грунтовых теплообменников, теплового насоса и потребителя тепла. Метод анализа реализован в виде компьютерной программы. Разработана экспериментальная установка, с помощью которой проведено исследование нестационарной работы грунтового теплообменника для подтверждения достоверности разработанного метода анализа. Исследовано влияние на эффективность работы всей системы параметров источника и потребителя тепла: конструктивных параметров и теплофизических свойств материалов грунтовых теплообменников, температурного уровня конечного потребителя тепла, степени черноты и площади теплоотдающей поверхности напольного отопления. Получены данные об эффективности систем подогрева приточного холодного воздуха в воздушных энергетических сваях.
Рекомендации по использованию. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании и анализе эффективности систем теплоснабжения с утилизацией теплоты грунта.
Область применения: проектирование систем теплоснабжения с тепловыми насосами с утилизацией теплоты грунтовыми теплообменниками, систем вентиляции с подогревом приточного воздуха.


Филатов С.О.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.04.14 - теплофизика и теоретическая теплотехника. Диссертационная работа выполнена в Белорусском государственном технологическом университете.


Ключевые слова: теплота грунта, тепловой насос, система теплоснабжения, вертикальный грунтовой теплообменник, энергетическая свая, вентиляция.
Цель работы: выбор и обоснование эффективных теплонасосных систем теплоснабжения с использованием нетрадиционного источника – теплоты грунта на основе разработанного метода численного анализа.
Методы исследования. Применялись методы теории подобия, численные методы решения систем нелинейных уравнений, методы конечных разностей и конечных элементов, электротепловой аналогии. Эксперимент проводился с измерением температуры воды и грунта термометрами сопротивления, массового расхода – с использованием ротаметра, температуропроводность песка определена методом регулярного режима, теплопроводность – стационарным методом плоского слоя.
Полученные результаты и их новизна. Разработан комплексный метод анализа теплонасосной системы теплоснабжения на основе утилизации низкопотенциальной теплоты грунта, учитывающий взаимодействие контура грунтовых теплообменников, теплового насоса и потребителя тепла. Метод анализа реализован в виде компьютерной программы. Разработана экспериментальная установка, с помощью которой проведено исследование нестационарной работы грунтового теплообменника для подтверждения достоверности разработанного метода анализа. Исследовано влияние на эффективность работы всей системы параметров источника и потребителя тепла: конструктивных параметров и теплофизических свойств материалов грунтовых теплообменников, температурного уровня конечного потребителя тепла, степени черноты и площади теплоотдающей поверхности напольного отопления. Получены данные об эффективности систем подогрева приточного холодного воздуха в воздушных энергетических сваях.
Рекомендации по использованию. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании и анализе эффективности систем теплоснабжения с утилизацией теплоты грунта.
Область применения: проектирование систем теплоснабжения с тепловыми насосами с утилизацией теплоты грунтовыми теплообменниками, систем вентиляции с подогревом приточного воздуха.


Саверченко В.И.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.17 – химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества.


Ключевые слова: испарительный пиролиз, наночастицы, испарение капли, низкотемпературный пиролиз, производство наноматериалов.
Объект исследования: наночастицы оксида никеля, полученные посредством испарительного пиролиза.
Предмет исследования: закономерности процесса формирования нано-частиц растворенного вещества в ходе интенсивного испарения микронных капель раствора при пониженном давлении.
Цель диссертационной работы: установить физико-химические закономерности и условия синтеза частиц при интенсивном испарении микрокапель водных растворов солей.
Методы исследования: эксперимент, расчет, моделирование, анализ литературных данных.
Полученные результаты и их новизна. Впервые проведены экспериментальные исследования процесса испарения микронной капли на подложке при пониженном давлении. Выявлены отличительные особенности данного процесса по сравнению с процессом испарения крупных капель. Разработана, создана и запатентована конструкция теплообменника, работающего на эффекте испарения микронных капель на подложке. Проведены эксперименты по получению наночастиц посредством испарительного пиролиза. Выявлено ранее неизвестное явление – низкотемпературный пиролиз растворенного вещества при интенсивном испарении микронных капель раствора. Впервые детально проанализированы особенности процесса электростатического улавливания микронных капель из движущегося газового потока при пониженном давлении. Предложена оптимальная конструкция системы улавливания.
Степень использования: полученные результаты могут быть использованы инженерами при разработке технологий получения наночастиц. Полученные данные могут быть использованы исследователями при анализе процессов испарительного пиролиза.
Область применения результатов: нанотехнологии, системы охлаждения, медицина, лакокрасочная промышленность, химическая промышленность.


Иванов Д.А

Переаттестация в ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.14 – теплофизика и теоретическая теплотехника. Диссертация была защищена в Университете Мартина Лютера Галле - Виттенберг (Германия).

Ключевые слова: динамическое рассеяние света, температуропроводность, тепло- и массоперенос, молекулярная диффузия, теория термодинамических флуктуаций, транспортная мода, критическая смесь,автокорреляционная функция.
Объект диссертационного исследования: В работе предложены модели для теоретического описания диффузионных процессов в тройной жидкой смеси, находящейся в термодинамическом состоянии в непосредственной близости от критической точки перехода “жидкость-жидкость” и вдали от нее.
Предмет исследования:Предметом исследования в диссертационной работе являются процессы тепло- и массопереноса в многокомпонентной жидкой смеси.
Полученные результаты: В работе представлены новые и развиты существующие физико-математические модели тепло- и массопереноса тройных жидких смесей как в гидродинамическом, так и в критическом режиме. Созданная теоретическая модель также применима для общего случая, при котором флуктуации диэлектрической проницаемости обусловлены полным набором локальных термодинамических величин, таких как давление, температура и концентрация. Динамический структурный фактор рассчитывается из теории термодинамических флуктуаций посредством решения линеаризованных уравнений гидродинамики, для случая трехкомпонентных жидкостей. Наиболее интересным результатом этой работы является наблюдение двух гидродинамических диффузионных релаксационных мод с хорошо разделенными характерными временами релаксации. Диссертация содержит теоретический анализ для диффузионных мод как в гидродинамическом режиме, так и в критической области.
Разработана расчетная модель на основе линеаризованных уравнений гидродинамики и теории термодинамических флуктуаций для определения диффузионных релаксационных мод. Проведено обобщение теории критического поведения двойной жидкой смеси на случай многокомпонентной. Экспериментально было обнаружение и физическая интерпретация двух релаксационных мод вблизи фазового перехода второго рода для тройной жидкой смеси (глицерин – ацетон – вода), а также проведено определение интенсивностей (амплитуд) наблюдаемых релаксационных мод. На основе разработанной модели проведено прогнозирование диффузионных коэффициентов для смеси (глицерин – ацетон – вода).
Область применения: Полученные результаты могут быть использованы в научных лабораториях и студенческих аудиториях для дальнейших исследований и обучения студентов и аспирантов физических специальностей высших учебных заведений. Кроме того, эти знания могут быть полезны для химической инженерии, в осуществлении таких операций, как жидкостная экстракция, абсорбция, сушка, перегонка, в процессах химических реакций.


2014

Гринчук Павел Семенович
27.11.2014

Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 01.04.14 - теплофизика и теоретическая теплотехника

Ключевые слова: гетерогенная среда, стохастическая структура, волна горения, теория перколяции, высокотемпературный теплоперенос.
Цель исследования: установление и объяснение влияния стохастично- сти микроструктуры гетерогенных сред на процессы тепло- и массопереноса и процессы распространения волн горения в таких средах.
Методы исследования: Монте-Карло моделирование, компьютерное моделирование, кинетические уравнения, теория перколяции, методы фрак­тальной геометрии, методы экспериментальной теплофизики.
Полученные результаты и их новизна. В работе получен ряд новых результатов: впервые установлена взаимосвязь между фрактальными свой­ствами перколяционного кластера и распределением конечных кластеров по размерам вблизи порога перколяции; установлено и описано влияние флуктуаций пространственного распределения реагентов при горении гетероген- ной смеси на пределы распространения волн горения; теоретически предска­зано и подтверждено экспериментальными данными существование единого энергетического предела погасания в гетерогенных системах; впервые экс­периментально обнаружено и теоретически объяснено существование двух режимов распространении волны горения, быстрого и медленного, по гете­рогенной смеси реагентов, разбавленных инертным наполнителем; впервые установлена взаимосвязь между неустранимым в реальных системах неиде- альным перемешиванием порошков в бинарных смесях и наблюдаемым в экспериментах смещением максимальной скорости фронта горения от сте- хиометрического соотношения компонентов; разработана статистическая мо­дель горения газовзвеси твердых частиц топлива в газообразном окислителе, учитывающая стохастическое пространственное распределение твердых ча­стиц, впервые позволившая объяснить и описать наблюдаемые на экспери­менте смещения максимальной скорости фронта горения в область газовзве­сей, богатых топливом; экспериментально обнаружено существование мини­мума эффективного коэффициента теплопроводности волокнистых материа­лов при определенной плотности материала при высоких температурах.
Область применения: разработка энергоэффективного высокотемпера­турного печного оборудования, синтез новых материалов в волне горения, повышение эффективности сжигания твердых топлив.

Хеммасиан Кашани Мохаммад Мехди
19.06.2014

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.14 - теплофизика и теоретическая теплотехника

Ключевые слова: численное моделирование, градирни, тепло- и массообмен, тепловая эффективность.

Объект исследования - башенные испарительные градирни с естественной конвекцией, системы управления аэродинамикой таких градирен, теплообменные системы градирни.
Предмет исследования - тепловая эффективность градирни, процессы тепло- и массообмена в градирне, включая межфазный тепло- и массообмен, аэродинамику взаимодействия потоков внутри градирни и ветра в условиях использования конструктивных элементов управления потоками.
Цель работы - разработка и оптимизация методов повышения тепловой эффективности градирен, гидродинамическая оптимизация.
Методы исследования - численное моделирование.
Полученные результаты и их новизна: Впервые изучено влияние завихрения паровоздушного потока в надоросительном пространстве градирни на особенности тепломассообмена и поле скоростей. Исследование показало, что завихрение потока внутри градирни повышает однородность потока по сечению и интенсифицирует тепломассобмен.
Влияние применения различных видов конструктивных аэродинамических устройств на эффективность работы и массовый расход паровоздушной смеси в башенных градирнях в условиях ветровой нагрузки изучено методом численного моделирования. Моделировались три типа конструктивных элементов (дефлекторы в надоросительном пространстве, направляющие щиты во входных окнах и ветропреградительные стенки в зоне дождя). Получены соответствующие кривые зависимостей тепловой эффективности от конструктивных параметров указанных элементов.
Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы для конструирования и улучшения работы градирни при условии ветровых нагрузок. Разработанная модель позволяет моделировать работу градирни при различных условиях окружающей среды. С ее помощью могут оптимизироваться конструктивные параметры градирни.

Шмелёв Евгений Станиславович
11.03.2014

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.04.14 - теплофизика и теоретическая теплотехника

Ключевые слова: очистка, органические загрязнители, пористая среда, летучие органические вещества, висбрекинг нефти, фильтрационное горение.
Объектом исследования работы являются процессы утилизации органических компонентов жидких, твердых и газообразных веществ методом фильтрационного горения с рекуперацией тепла, системы и аппараты (реакторы) очистки сред с использованием ФГ, системы поддержания термодинамических и газодинамических граничных условий, обеспечения газового дутья, а также термической инициации процесса горения.
Предмет исследования - теплофизические и физико-химические закономерности протекания фазовых и химических превращений в процессах очистки газообразных, жидких и твердых веществ от органических загрязнений с использованием методов фильтрационного горения.
Цель диссертационной работы - создание новых и оптимизация существующих методов окисления органических загрязнителей инертных веществ с использованием фильтрационного горения, экспериментальное моделирование процессов сжигания органических компонентов жидких, твердых и газообразных веществ методом фильтрационного горения в инертных пористых средах.
Методы исследования - эксперимент.
Полученные результаты и их новизна: Созданы новые методы и схемы устройств очистки твердых дисперсных, жидких и газообразных веществ от органических загрязнителей, позволяющие снизить содержание загрязнителей до значений в 20-50 раз ниже ПДК, с использованием самих загрязнителей в качестве топлива для осуществления процесса очистки.
Впервые создан способ и аппарат висбрекинга нефти с использованием метода фильтрационного горения, позволяющий снизить вязкость высоковязких нефтей в 10 раз, маловязких в 2 раза, с использованием в качестве топлива для осуществления процесса висбрекинга исходной нефти.
Практическая значимость. Разработанные и запатентованные методы и аппараты позволяют с помощью фильтрационного горения решать задачи очистки воды, сорбентов, газов от органических загрязнителей, а также осуществить процесс висбрекинга нефти с использованием самого сырья в качестве топлива. Имеются два акта о практическом использовании результатов диссертации в промышленности.
Ходыко Юлия Андреевна
04.03.2014

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.14 - теплофизика и теоретическая теплотехника.

Ключевые слова: испарительное охлаждение, коллоидные прекурсоры, пересыщение, коалесценция, броуновская диффузия, термофорез.
Объект исследования - микронные капли и наночастицы, образующиеся при испарительном охлаждении капель.
Предмет исследования - процессы тепло- и массопереноса при испарительном охлаждении микронной капли.
Цель диссертационной работы - теоретическое исследование процессов тепло- и массообмена при получении наночастиц методом распылительного пиролиза микронных капель при пониженном давлении.
Метод исследования - математическое моделирование.
Полученные результаты и их новизна. Впервые разработан комплекс моделей, позволивших объяснить физическую картину образования наночастиц из микронных капель растворов в условиях пониженного давления. Выявлено, что вследствие испарительного охлаждения микронной капли внутри нее образуется пересыщенный раствор и происходит рост наночастиц за счет осаждения растворенного вещества на коллоидных прекурсорах, изначально находящихся в капле. Показано, что конечную морфологию ансамбля наночастиц определяют три процесса - коалесценция, броуновская диффузия и скорость испарения капли/Количественно исследовано влияние коалесценции на эволюцию функции распределения наночастиц по размерам. Показано, что броуновская диффузия и медленное испарение капли определяют морфологию из одинаковых сферических наночастиц, а морфологии типа «дупло» формируются в случае быстрого испарения капли, когда броуновская диффузия не успевает равномерно распределить наночастицы по объему капли и они концентрируются вблизи ее поверхности. Обнаружено, что в высокотемпе­ратурном проточном реакторе движущиеся микронные капли нагреваются не более чем на 20 К вследствие процесса испарительного охлаждения.
Степень использования. Разработанные модели позволили упростить конструкцию установки для получения наночастиц из капель растворов и повысить ее энергоэффективность по сравнению с зарубежными аналогами.
Область применения результатов: расчет оптимальных параметров и устройств по производству наночастиц.


2013

Пицуха Евгений Александрович

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.04


Ключевые слова: твердое биотопливо, циклонно-слоевая топочная камера, коэффициент избытка воздуха, концентрация, монооксид углерода, монооксид азота, донное дутье, тангенциальное дутье, слой топлива.
Цель диссертационной работы: установление основных закономернос- тей топочного процесса при сжигании твердого биотоплива в циклонно- слоевой топочной камере.
Методы исследования: при проведении опытов использовались: пневматический метод измерения давления и скорости, контактные методы измерения температуры, электрохимический метод газового анализа. Обобщение основных параметров закрученного потока выполнялось на основе теории подобия гидродинамических процессов. При разработке методик расчета скорости движения частиц и активной теплоизоляции использовались методы теории тепло- и массопереноса.
Полученные результаты и их новизна: впервые исследованы особенности гидродинамики циклонной (циклонно-слоевой) камеры при вводе тангенциального и донного дутья, в том числе при наличии на газораспределительной решетке зернистого слоя. Описаны режимы одно- и двухфазного течений. Получены уравнения для расчета основных характеристик вихревого течения. Впервые изучены особенности сжигания твердого биотоплива (древесное топливо, торф и их смеси) в циклонно-слоевой топочной камере. Выявлены предельные значения рабочей влажности древесной щепы и массового содержания фрезерного торфа в смеси «щепа- фрезерный торф» (рабочая влажность смеси - 45%, доля донного дутья - 50%) при которых наблюдается неустойчивый режим горения. Установлено распределение температуры в циклонно-слоевой топке в зависимости от вида и влажности топлива. Экспериментально исследованы зависимости выбросов монооксидов углерода (СО) и азота (N0) в отходящих газах от коэффициента избытка воздуха, диаметра пережима, доли донного дутья и мощности топки при сжигании кусковой древесины и дробленого торфобрикета. Выявлено, что организация закрутки потока в камере сгорания позволяет уменьшить коэффициент избытка воздуха по сравнению с прямоточными слоевыми топками. Предложена эффективная схема активной теплоизоляции топки и разработана методика ее расчета. Разработана методика расчета скоростей мелких частиц в вихревой камере на основе величин скоростей газа.
Степень использования: на основании результатов исследования разработана техническая документация на опытные образцы водогрейного котла мощностью 0.5 МВт, оснащенного циклонно-слоевой топкой и циклонно-слоевого топочного устройства с псевдоожиженным слоем мощностью 9 МВт.
Область применения: энергомашиностроение, конструирование топочных устройств для сжигания твердых топлив биологического происхождения.

2012

Савчин Василий Васильевич

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.04.14

Цель работы: определение зависимости параметров процесса теплопереноса от теплотехнических характеристик плазменного потока электродугового плазмотрона, разработка методики теплового расчета плазменной печи и ее применение для реконструкции комплекса по переработке отходов, образуемых при эксплуатации АЭС.
Методы исследования: экспериментально-статистическое исследование теплофизических процессов в плазменных печах для переработки отходов и электродуговых плазмотронах. Для измерения тепловых характеристик процесса применялся специально разработанный автоматизированный комплекс. Разработка методик и проведение тепловых расчетов процессов теплопереноса в плазменных печах.
Полученные результаты и их новизна. Получены параметры работы плазменной шахтной печи электрической мощностью до 100 кВт (производительностью до 100 кг/ч). Установлена зависимость числа Нуссельта от функции удельного потока импульса, вносимого в камеру печи плазмой. Разработана методика теплового расчета плазменной печи. Выданы рекомендации по модернизации двухкамерной печи сжигания РАО низкого и среднего уровня активности комплекса по переработке твердых радиоактивных отходов (ТРО) на Смоленской АЭС для улучшения степени дожигания отходящих дымовых газов и снижения нагрузки на систему газоочистки. Модернизирован электродуговой плазмотрон постоянного тока ПДС50-03 (номинальной мощностью 50 кВт).
Степень использования. Плазмотрон ПДС50-03 эксплуатируется в составе плазменного горелочного устройства на печи сжигания РАО комплекса по переработке ТРО в хранилище жидких и твердых отходов (ХЖТО) Смоленской АЭС. Результаты расчетов и рекомендации по модернизации плазменной двухкамерной печи использованы при разработке проекта реконструкции комплекса по переработке ТРО в ХЖТО САЭС.
Область применения: разработка и проектирование процессов и аппаратов для плазмотермической переработки различных видов отходов, в том числе и радиоактивных низкого и среднего уровня активности.
Здитовецкая Светлана Валентиновна

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.04.14

Ключевые слова: тепловой насос, холодильная установка, хладагент, методы оптимизации, теплообмен
Цель диссертационной работы: повышение эффективности проектирования и эксплуатации в нерасчетных режимах парокомпрессионных трансформаторов тепла на основе совместного расчета параметров цикла и теплообмен- ных аппаратов контура с учетом потерь давления в элементах.
Методы исследования: математическое моделирование с проведением вычислительного эксперимента на основе разработанного пакета прикладных программ.
Полученные результаты и их новизна: разработан комплексный метод совместного численного анализа парокомпрессионных трансформаторов тепла, работающих в стационарном и нестационарном режимах. Метод реализован в виде пакета прикладных программ и позволяет проводить сопряженный расчет параметров цикла и теплообменного оборудования, с учетом потерь давления, в том числе и в трубопроводах контура. На основании вычислительного эксперимента получены уточненные данные влияния потерь давления на энергетическую эффективность рассмотренных тепловых насосов, а также влияния вспомогательных теплообменных аппаратов на энергетические характеристики хо- лодильно-нагревательной установки с учетом работы основных теплообменников контура. Получены данные об эффективности циклов трансформаторов тепла с альтернативными хладагентами. Выявлена область оптимальных режимных и конструктивных параметров трансформаторов тепла с учетом оптимизации воздушных свободноконвективных теплообменных аппаратов контура.
Степень использования: результаты работы использовались в лаборатории свойств и технологий энергоносителей (рабочих тел) и обращения с радиоактивными отходами ОИЭЯИ - Сосны НАН Беларуси при выборе энергоэффективных хладагентов, внедрены в учебный процесс УО «Белорусский государственный техно­логический университет». Результаты использованы на ЗАО «Октябрьскхиммаш» для подготовки конструкторской документации на изготовление испарителя с биметаллическими ребристыми трубами и на ООО "ЛЕННИИХИММАШ" при разработке испарителя теплового насоса, работающего в режиме свободной конвекции.
Область применения результатов: разработка и проектирование энергоэффективных холодильных установок, тепловых насосов, комбинированных установок.