Ссылка для цитирования: Анализ диапазонов повышения энергоэффективности газового инфракрасного излучателя / Б.В. Борисов, А.В. Вяткин, В.И. Максимов, Т.А. Нагорнова, С.О. Салагаев // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 2. – С. 70-80. Актуальность. Статья посвящена анализу систем обогрева помещений с использованием газового инфракрасного излучателя светлого типа. Для эффективного использования данных систем формулируются соответствующие рекомендации по их применению. Для чего проводится математический анализ динамики изменения во времени осредненных значений температур по объему помещения, по объему ограждающих конструкций (пол, потолок, стены), по объему локальной зоны, образованной временными ограждающими конструкциями (ширмами). Анализируется температурный режим локальной зоны, образованной временными ограждающими конструкциями в виде ширм. Определяются максимальные значения температур осредненных температур помещения и локальной зоны при различных режимах использования лучистого потока теплоты. Цель: проанализировать методы и диапазоны повышения энергоэффективности систем отопления с использованием газового инфракрасного излучателя светлого типа. Объект: система отопления с использованием газового инфракрасного излучателя светлого типа. Методы: математическая модель процесса с использованием осредненных значений температур по объему помещения, по объему ограждающих конструкций (пол, потолок, стены), экспериментальное определение температурного поля, математическое моделирование на основе плоского двухмерного подхода. Результаты. Приводятся результаты расчетов динамики изменения осредненных значений температур воздуха помещения, ограждающих конструкций и воздуха локальной зоны, максимальных значений температур и динамики изменения во времени тепловых потоков, участвующих в процессе нагрева помещения. Приводится сравнительный анализ расчетов средней температуры помещения с экспериментальными измерениями температур и численным моделированием в плоской двухмерной постановке. По результатам анализа формулируются предложения для повышения энергоэффективности систем отопления на основе газового инфракрасного излучателя.

Ссылка для цитирования: Численный анализ влияния конфигурации системы воздухообмена на температурный режим локальных рабочих зон в помещении с газовым инфракрасным излучателем / Б.В. Борисов, А.В. Вяткин, Г.В. Кузнецов, В.И. Максимов, Т.А. Нагорнова  // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 2. – С. 7-16. Актуальность. Наиболее перспективным вариантом энергоэффективной системы обеспечения регламентного теплового режима локальных рабочих мест, занимающих малую долю площадей больших по размерам цехов, являются системы так называемого «лучистого» отопления, основной частью которых являются газовые инфракрасные излучатели. Основную роль в формировании теплового режима локальной рабочей зоны играет процесс смешанной конвекции (движение воздуха вследствие его нагрева ограждающими конструкциями и потоками, которые формирует система воздухообмена). До настоящего времени анализ влияния месторасположения каналов системы воздухообмена на тепловой режим локальной рабочей зоны с использованием газового инфракрасного излучателя не выполнялся. Цель: анализ по результатам математического моделирования с использованием модели влияния положения отверстий каналов системы воздухообмена на температурные поля локальных рабочих зон вблизи макета оборудования. Объект: система отопления с использованием газового инфракрасного излучателя светлого типа и системы воздухообмена. Методы. Математическое моделирование проведено в рамках двумерной модели сопряженного теплопереноса с применением метода конечных элементов. Для численного анализа процессов теплопереноса использовались модули «The Heat Transfer in Fluids Interface», «Surface-to-Surface Radiation» и «The Turbulent Flow, k-ε Interface» программной среды COMSOL Multiphysics. Результаты. Приводятся результаты теоретических исследований, выполненных с целью определения влияния положения отверстий каналов системы воздухообмена на температурные поля и возможности управления процессом формирования регламентного теплового режима в локальных рабочих зонах при использовании газового инфракрасного излучателя. Представлены поля температур и скоростей, а также распределения температуры воздуха по высоте локальной рабочей зоны для различных вариантов расположения областей ввода и вывода системы воздухообмена. По результатам исследований выявлены основные закономерности процессов тепломассопереноса в рассматриваемых условиях, а также выявлена возможность управления процессами формирования теплового режима локальных рабочих зон, варьируя положения отверстий каналов системы воздухообмена, систем отопления на основе газового инфракрасного излучателя.

Рассматривается задача восстановления неограниченного негладкого входного воздействия системы нелинейных по фазовым переменным и линейных по управлению обыкновенных дифференциальных уравнений. Задача имеет две особенности. Во-первых, предполагается, что измеряются (с ошибкой) в дискретные моменты времени фазовые координаты заданной системы. Во-вторых, предполагается, что неизвестное воздействие является элементом пространства функций, суммируемых с квадратом евклидовой нормы, т.е. может быть негладким и неограниченным. С учетом данной особенности задачи конструируется устойчивый к информационным помехам и погрешностям вычислений алгоритм ее решения, основанный на комбинации конструкций теории некорректных задач с известным в позиционных дифференциальных играх методом экстремального сдвига.

Рассматривается задача отслеживания решением заданного параболического уравнения решения другого параболического уравнения, порождаемого неизвестной правой частью. Предлагаются два устойчивых к помехам алгоритма решения указанной задачи, основанные на известном в теории гарантированного управления методе экстремального сдвига. При этом первый алгоритм ориентирован на случай непрерывного измерения решений уравнений, а второй - дискретного.

No abstract