Александр Эдуардович Филин, доктор технических наук, профессор кафедры техносферной безопасности
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Aleksandr E. Filin, Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Technosphere Safety Department
4, Leninsky Prospekt, b. 1, Moscow, 119049
Виолетта Александровна Филина, аспирант кафедры техносферной безопасности
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Violetta A. Filina, Postgraduate Student of the Technosphere Safety Department
4, Leninsky Prospekt, b. 1, Moscow, 119049
Светлана Вячеславовна Тертычная, кандидат технических наук, доцент кафедры техносферной безопасности
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Svetlana V. Tertychnaya, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Technosphere Safety Department
4, Leninsky Prospekt, b. 1, Moscow, 119049
Илья Юрьевич Курносов, старший преподаватель кафедры техносферной безопасности
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Ilya Yu. Kurnosov, Senior Lecturer of the Technosphere Safety Department
4, Leninsky Prospekt, b. 1, Moscow, 119049
Ирина Сергеевна Колбина, аспирант, ассистент кафедры техносферной безопасности
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Irina S. Kolbina, Postgraduate Student, Assistant of the Technosphere Safety Department
4, Leninsky Prospekt, b. 1, Moscow, 119049
Дарья Эдуардовна Пронина, аспирант кафедры техносферной безопасности
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Darya E. Pronina, Postgraduate Student of the Technosphere Safety Department, National University of Science and Technology MISIS
4, Leninsky Prospekt, b. 1, Moscow, 119049
Введение. Проблема тепловыделения в металлургии актуальна из-за возможных опасностей для персонала и окружающей среды. Действенный контроль за тепловыми процессами и управление ими требуют дополнительных мероприятий и могут предотвратить пожары, взрывы и травматизм в целом. Эффективное управление тепловыми процессами — один из ключевых факторов безопасности и надежности металлургического оборудования. Высокие температуры свойственны металлургии, но контроль за ними необходим для успешного выполнения процессов плавки и обработки стали. Применяемые способы контроля теплопереносом (аэрация, общеобменная и местная вентиляция) не всегда позволяют снизить тепловую нагрузку до требуемого значения. Выбор режима пульсирующей вентиляции для повышения эффективности управления теплопереносом обусловлен двумя основными причинами: низкие скорости движения воздуха, которые свойственны крупным цехам металлургического производства, и большое количество труднодоступных ниш с тепловыделяющим оборудованием в них. Целью данного исследования в связи с этим является изучение процессов тепломассопереноса в зонах со слабой аэродинамической связью при пульсирующем режиме вентиляции.
Материалы и методы. Для получения статистических данных был использован метод физического моделирования. Процесс тепломассопереноса оценивался на основании изменения температуры с течением времени в различных точках модели ниши при разных режимах вентиляции (стационарном и пульсирующем). Для обработки полученных результатов измерений применялся метод системного анализа.
Результаты исследования. Было установлено положительное влияние пульсирующего движения воздуха на тепломассоперенос в плохо проветриваемой импровизированной нише внутри лабораторной установки. Определена степень эффективности влияния пульсирующей вентиляции на тепломассоперенос. Установлено, что при использовании метода пульсирующей вентиляции температура в центральной части ниши повышалась медленнее в 3,8 раза, чем при общеобменной принудительной вентиляции.
Обсуждение и заключение. Данные, полученные в смоделированных условиях вышеуказанного вида производства, позволяют разработать методику борьбы с отрицательным воздействием теплового излучения, что дает возможность повысить безопасность при отводе излишнего тепла в условиях слабой аэродинамики участков цехов горно-металлургических производств.
Introduction. The issue of heat dissipation in metallurgy is significant due to potential hazards to personnel and the environment. Effective control and management of thermal processes require additional measures and can prevent fires, explosions, and personnel injuries as well as it is a key factor in ensuring the safety and reliability of metallurgical equipment. Metallurgical processes often involve high temperatures, but control over them is necessary for successful steel melting and processing. Current methods of heat transfer control (aeration, general exchange and local ventilation) do not always effectively reduce heat loads to acceptable levels. The choice of a pulsating ventilation mode for increasing the efficiency of heat transfer control is due to two main reasons: low air flow rates in large metallurgical production facilities, and the presence of numerous hard-to-reach areas with heat-generating equipment. The aim of this research is to investigate heat and mass transfer processes in areas with weak aerodynamic coupling with pulsating ventilation mode.
Materials and Methods. To achieve this goal, a method of physical modeling was employed to collect statistical data. Heat and mass transfer were evaluated by measuring temperature changes over time at various points in the model niche under different ventilation conditions (stationary and. pulsating). System analysis was then applied to process the collected data.
Research Results. It was found that pulsating air movement had a positive effect on heat and mass transfer in poorly ventilated spaces inside the laboratory setup. The degree of efficiency of this effect was determined, and it was found that the use of pulsating ventilation slowed down the increase in temperature in the center of the space by 3.8 times compared to the use of general forced ventilation.
Discussion and Conclusion. The data obtained under the simulated conditions of the aforementioned type of production provide a foundation for developing a more specific methodology to counteract the negative effects of heat radiation. This methodology could significantly enhance safety by improving the removal of excess heat in low-aerodynamic areas of mining and metallurgical workshops.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.