No abstract

No abstract

A mathematical model of fuel combustion in tubular furnaces was developed. The model allows to calculate the concentration of nitrogen oxides in the exhaust gases for different configurations of the furnace and burners, different volume flow rates and methods of air supply to the furnace. In order to confirm the adequacy of the developed mathematical model, a numerical experiment was conducted for the existing basic furnace design with fuel combustion technology according to the current regulations. A slight (2.3%) discrepancy between the calculated and experimental values of the concentration of nitrogen oxides at the outlet of the operating furnace indicates the adequacy of the developed mathematical model. Subsequent numerical experiments to study various fuel combustion schemes for the purpose of decreasing NOx emission showed that the use of two-stage combustion in burners located in the same plane is ineffective. The use of this method allows to reduce the NOx yield by no more than 10%. The method of two-stage combustion by the height of the combustion chamber is more effective. The supply of a mixture of gases with an excess air coefficient of 0.8 to the burners and the supply of the remaining air higher along the cross section of the furnace allow reducing the total output of nitrogen oxides by 2,5 times.

The article proposes a refined Euler-Lagrange mathematical model of the separation process of emulsified petroleum products and solid suspensions from atmospheric surface effluents in coalescent separators with oleophilic polymer corrugated plates. There has been carried out a numerical experiment using a model of the hydrodynamics of flow in the gaps between the plates. The adequacy of the mathematical model is confirmed by experiments on real environment. The calculation results obtained according to the developed mathematical model are the same as those obtained in the course of experiments with an accuracy of ± 9%. The model can be used to calculate coalescent separators designed to purify storm water from dispersed particles and oil droplets.

Проведено обследование многокамерной радиационно-конвективной печи установки гидроочистки прямогонного бензина с целью определения зон перегрева и зон возможного коксообразования. Печь состоит из камеры конвекции и пяти камер радиации. Большую часть тепловой нагрузки в трубчатых печах воспринимают радиантные секции. Основной причиной прогара труб является перегрев металла в местах коксовых отложений. Предварительный поиск наиболее вероятных зон перегрева осуществляли путем проведения численного эксперимента с использованием программного комплекса Flow Vision. При построении физической и математической модели процесса использовались уравнения теплопереноса в твердом теле, гидродинамики слабо сжимаемой жидкости, описывающие движение газа при дозвуковых числах Маха, модель горения, предназначенная для расчета процессов сжигания газообразного топлива в воздухе, а также модель излучения в объеме, предполагающая, что среда раскаленных газов поглощает и излучает электромагнитные волны инфракрасного, светового и ультрафиолетового диапазонов. Геометрическая модель внутренней полости камеры печи была предварительно построена с помощью программы Компас 3D и затем импортирована во Flow Vision. В результате численного эксперимента получены распределения скоростей, давлений и температур во всех точках топочного пространства, что позволило оценить условия работы элементов конструкции. Выявлены застойные зоны, а также зоны перегрева труб змеевиков, что позволяет наметить пути реконструкции исследуемой печи с целью увеличения межремонтного пробега. Ключевые слова: печь установки гидроочистки, перегрев металла, коксообразование, теплоперенос, математическое моделирование, программный комплекс Flow Vision