Выпуск:
2017. Том 3. №3Об авторах:
Григорьев Борис Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной и технической физики, Физико-технический институт, Тюменский государственный университет; b.v.grigorev@utmn.ruАннотация:
В статье изложены результаты экспериментального исследования изменения температуры внутренней стенки стального резервуара при разных режимах эксплуатации. Приведена схема экспериментальной установки и результаты измерений температуры стенки резервуара в области газового пространства и в области жидкости. Установка включает криокамеру, модель вертикального стального резервуара, датчики температуры, грунт и систему нагрева и перекачивания нефти.
Показано, что температура стенки резервуара в области газового пространства вблизи поверхности жидкости, после заполнения теплоносителем резервуара на 60% и выстаивания в течение 25 минут, близка к значению температуры газового пространства; на удалении от поверхности жидкости температура стенки ниже. Установлено, что в свободном пространстве резервуара наблюдается естественная конвекция газовоздушной смеси. По этой причине происходит неравномерное прогревание внутренней поверхности стенки резервуара, из чего следует некорректность предположения о равенстве температуры внутренней стенки резервуара и температуры газового пространства.
Для описания тепловых режимов работы резервуара разработана физико-математическая модель и создана компьютерная программа для численного моделирования теплообмена между резервуаром и окружающей средой. В рамках модели приняты следующие допущения: в месте контакта грунта и металла задается граничное условие 1-го рода; за взаимодействие окружающей среды со стенкой отвечают граничные условия 2-го и 3-го рода; температура внешней стенки резервуара изменяется по косинусоидальному закону.
Экспериментальные данные и результаты расчетов совпадают в пределах 0,7 °С, или 2%, что говорит о корректной постановке численного решения.
Ключевые слова:
Список литературы:
