Разработка методики расчета наружных противопожарных трубопроводов, работающих в условиях Крайнего Севера, и рекомендаций по повышению тепловой эффективности и надежности их эксплуатации

Целью работы является разработка рекомендаций по повышению тепловой эффективности и надежности эксплуатации противопожарных трубопроводов, работающих при низких отрицательных температурах, путем создания математических моделей и методик расчета, позволяющих более достоверно прогнозировать их тепловое состояние с учетом большинства решающих факторов, включая электрообогрев. Необходимость повышения технико-экономических показателей на стадиях проектирования и эксплуатации трубопроводов, работающих при низких температурах, а также прогнозирования их тепловых характеристик при аварийных ситуациях, определила круг вопросов, которые сводятся к исследованию стационарного и переходного теплового состояния поперечного сечения теплоизолированного трубопровода с учетом фазовых переходов (промерзания или оттаивания) в тепловой изоляции и в жидкости и работы тепловыделяющих элементов. Впервые будет разработана нелинейная ячеечная математическая модель теплопроводности в составной кольцевой области с учетом фазовых переходов, изменения теплофизических свойств материала и действия внутренних источников теплоты. На основе этой модели предполагается описать переходный тепловой процесс в сечении трубопровода с неподвижной жидкостью с учетом кинетики промерзания изоляции и самой жидкости и выявить влияние конструктивных и режимных факторов обогревающих элементов на кинетику этого процесса.