EDN: YGSFJA
Авторы
Левченко В.А.1, Кащеев М.В.1, Аксенов И.А.2
Организация
1 ООО Экспериментальный научно-исследовательский и методический центр «Моделирующие системы», Обнинск, Россия
2 Московский филиал «Центратомтехэнерго» АО «Атомтехэнерго», Москва, Россия
Левченко В.А.1 – директор, кандидат технических наук.
Кащеев М.В.1 – главный научный сотрудник, доктор технических наук. Контакты: 249035, Обнинск Калужской обл., пр-т Ленина, д. 133. Тел.: (484) 396-03-61, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Аксенов И.А.2 – ведущий инженер.
Аннотация
В статье поставлена одномерная нестационарная задача теплопроводности для прямого ребра с произвольным профилем с учетом переменности энерговыделения по высоте ребра и зависимости от температуры параметров – теплофизических свойств материала ребра и коэффициента теплоотдачи от ребра к окружающей среде. Получены численное решение задачи для ребра с параболическим профилем и аналитическое решение задачи для аналогичного ребра с постоянными параметрами. При получении аналитического решения задачи зависимость энерговыделения от координаты аппроксимирована многочленом. Определены линейный тепловой поток через основание ребра, эффективность ребра и коэффициент наращивания поверхности kН. При расчете нагревания (охлаждения) тела с оребренной поверхностью коэффициент теплоотдачи следует увеличивать в kН раз. Для определения характеристик ребра с постоянными параметрами целесообразно принять значения свойств материала ребра и коэффициента теплоотдачи соответствующими температуре основания ребра. При переменных параметрах температура ребра выше, чем при постоянных, значения других вышеуказанных характеристик ребра больше при постоянных параметрах. В работе получены относительные отклонения характеристик ребра при переменных и постоянных параметрах. Выполненные в статье расчеты продемонстрировали влияние переменности параметров на характеристики ребра.
Ключевые слова
оребрение поверхности, прямое ребро, параболический профиль, переменные свойства, переменный коэффициент теплоотдачи, переменное энерговыделение, тепловой поток, эффективность ребра
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. М.: Машиностроение, 1990. 208 c.
- Субботин В.И., Ибрагимов М.Х., Ушаков П.А., Бобков В.П., Жуков А.В., Юрьев Ю.С. Гидродинамика и теплообмен в атомных энергетических установках. М.: Атомиздат, 1975. 408 с.
- Дрейцер Г.А., Гомон В.И., Аронов И.З. Сравнительное исследование величины отложений в трубах с кольцевыми турбулизаторами и в гладких трубах кожухотрубчатых аппаратов. Промышленная теплотехника, 1981, т. 3, № 6, c. 36–42.
- Вилемас Ю.В., Воронин Г.И., Дзюбенко Б.В. и др. Интенсификация теплообмена: Темат. сб. Серия: Успехи теплопередачи, 2. Под ред. проф. А.А. Жукаускаса и проф. Э.К. Калинина. Вильнюс: Мокслас, 1988. 188 c.
- Мигай В.К. Повышение эффективности современных теплообменников. Л.: Энергия, 1980. 144 c.
- Михайлов А.И., Борисов В.В., Калинин Э.К. Газотурбинные установки замкнутого цикла. АН СССР, 1962. 148 c.
- Шнейдер П. Инженерные проблемы теплопроводности. М.: Издательство иностранной литературы, 1960. 478 c.
- Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977. 344 c.
- Кириллов П.Л., Богословская Г.П. Тепломассообмен в ядерных энергетических установках: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 2000. 456 c.
- Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). М.: Энергоатомиздат, 1990. 360 c.
- Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат, 1979. 416 c.
- Цветков Ф.Ф., Григорьев Б.А. Тепломассообмен: Учебное пособие для вузов. М.: Издательство МЭИ, 2005. 550 c.
- Левченко В.А., Кащеев М.В., Аксенов И.А. Определение характеристик прямого ребра прямоугольного профиля с энерговыделением по двумерной стационарной модели. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2023, вып. 4, с. 191–202. Доступно на: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2023/issue2023-4-191-202.pdf (дата обращения 30.12.2025).
- Левченко В.А., Кащеев М.В., Аксенов И.А. Решение двумерной стационарной задачи теплопроводности в кольцевом ребре прямоугольного профиля с энерговыделением. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2024, вып. 1, с. 221–232. Доступно на: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2024/issue2024-1-221-232.pdf (дата обращения 30.12.2025).
- Левченко В.А., Кащеев М.В., Аксенов И.А. Нестационарные характеристики прямого ребра прямоугольного профиля с энерговыделением. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2024, вып. 3, с. 294–309. Доступно на: https://vant.ippe.ru/images/ pdf/2024/issue2024-3-294-309.pdf (дата обращения 30.12.2025).
- Левченко В.А., Кащеев М.В., Аксенов И.А. Нестационарные характеристики кольцевого ребра прямоугольного профиля с энерговыделением. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2025, вып. 1, с. 211–224. Доступно на: https://vant.ippe.ru/images/ pdf/2025/issue2025-1-211-224.pdf (дата обращения 30.12.2025).
- Левченко В.А., Кащеев М.В., Аксенов И.А. Нестационарные характеристики прямого ребра прямоугольного профиля с учетом переменности энерговыделения по высоте ребра. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2025, вып. 3, с. 293–308. Доступно на: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2025/issue2025-3-293-308.pdf (дата обращения 30.12.2025).
- Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. Т. 2. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1966. 800 c.
- Самарский А.А. Введение в теорию разностных схем. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1971. 552 c.
- Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1986. 544 c.
- Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. 600 с.
- Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1971. 576 c.
- Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. Т. 2. М.: Физматлит, 2003. 664 с.
- Ланс Дж.Н. Численные методы для быстродействующих вычислительных машин. М.: Издательство иностранной литературы, 1962. 208 с.
- Левченко В.А., Кащеев М.В., Дорохович С.Л., Зайцев А.А. Характеристики прямого ребра параболического профиля с энерговыделением. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2022, вып. 2, с. 221–229. Доступно на: https://vant.ippe.ru/images/ pdf/2022/issue2022-2-221-229.pdf (дата обращения 30.12.2025).
- Кириллов П.Л., Терентьева М.И., Денискина Н.Б. Теплофизические свойства материалов ядерной энергетики: Учебное пособие для студентов специальности 10.10 – АЭУ. Обнинск: ГНЦ РФ – ФЭИ, 2005. 182 с.
- Дорохович С.Л., Зайцев А.А., Кащеев М.В., Левченко В.А. Расчетное обоснование безопасности реактора «Мастер». Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2020, вып. 1, с. 120–131. Доступно на: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2020/1-11.pdf (дата обращения 30.12.2025).
- Moitsheki R.J., Harley C. Transient heat transfer in longitudinal fins of various profiles with temperature-dependent thermal conductivity and heat transfer coefficient. Pranama – Journal of Physics, 2011, vol. 77, no. 3, pp. 519–532.
УДК 621.039.51
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2026, выпуск 1, с. 281–298
