Рассмотрены процессы и разработаны компьютерные модели передачи тепловой энергии для ламинарного и турбулентного режимов течения вязкой жидкости в нефтепроводе. С помощью созданных моделей проведен анализ теплового воздействия индукционной нагревательной системы при различном гидравлическом течении вязкой жидкости в нефтепроводе. Выявлены наиболее оптимальные температурные режимы нагрева для аномально вязкой нефти в трубопроводе в зависимости от диаметра и режимов течения. Полученные результаты моделирования позволяют определить необходимый температурный градиент и площадь температурного воздействия с учетом режима течения жидкости. Определены коэффициенты пересчета теплового градиента и площади объекта нагрева, позволяющие скорректировать расположение нагревательного элемента (индуктора) на поверхности объекта и мощность источника вторичного электропитания. По результатам исследований моделей предложены алгоритмы компьютерной программы для расчета и определения участков нагрева индукционной нагревательной системы и охлаждения нефтепровода при заданном температурном диапазоне нагреваемой жидкости.
The processes and developed computer models of heat transfer for laminar and turbulent flow of viscous fluid in the pipeline. With the help of created models analyzed thermal effects induction heating systems with different hydraulic flow of a viscous fluid in the pipeline. Revealed the most optimum of temperature for heating abnormally viscous oil in the pipeline, depending on the diameter and flow regimes. The results obtained of modeling allow us to determine the necessary temperature gradient and the area of influence of temperature taking into account the mode of fluid flow. The coefficients of conversion of thermal gradient and heating area of the object, allowing to adjust the location of the heating element (inductor) on the surface of the object and the secondary power source power. According to the research models algorithms of a computer program to calculate and determine the areas of heating induction heating system and cooling oil at a predetermined temperature range of the heated fluid.
1. Конесев С.Г. Индукционные нагревательные системы для протяженных нефтепроводов / С.Г. Конесев, Р.В. Кириллов, Э.Ю. Кондратьев, М.Р. Садиков, Р.Т. Хазиева, П.А. Хлюпин // Научно-технический журнал «Нефтегазовое дело». – 2014. т.12. - №4. – С. 40–47.
2. Конесев С.Г., Хлюпин П.А. Математическая модель тепловых режимов изотермических трубопроводов // Научно-технический и производственный журнал «Вести высших учебных заведений Черноземья». №3(13). – Липецк: ЛГТУ, 2008.– С. 46–47.
3. Конесев С.Г., Хлюпин П.А. Оценка эффективности теплового воздействия электротермических систем // Научно-технический журнал «Нефтегазовое дело». 2012. т. 2.– №3.– С. 92–95.
4. Конесев С.Г., Хлюпин П.А. Экологичные нагревательные системы для объектов транспорта и хранения вязкой нефти // Безопасность жизнедеятельности. 2012.– №7.– С. 43–47.
5. Конесев С.Г., Хлюпин П.А., Садиков М.Р. Анализ эффективности применения нагревательных систем при перекачке вязких нефтей // Электропривод, электротехнологии и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. III Всерос. науч.-техн. конф. (с межд. уч.). – Уфа: УГНТУ, 2011. – С. 211–218.
6. Конесев С.Г., Хлюпин П.А., Макулов И.А., Никитин Ю.А. Установка индукционного нагрева трубопроводов // Патент России № 2415517. 2011. Бюл. № 9.
7. Конесев С.Г., Хлюпин П.А., Макулов И.А., Никитин Ю.А. Установка индукционного нагрева жидкостей // Патент России № 2417563. 2011. Бюл. № 12.
8. Хлюпин П.А. Математическая модель процесса теплопередачи в системе нагрева вязкой нефти // Повышение надежности и энергоэффективности электротехнических комплексов и систем: межвуз. сб. науч. тр. – Уфа: УГНТУ, 2010. – С. 127–138.
9. Хлюпин П.А. Модель передачи тепла в системе безопасного нагрева вязкой нефти // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тезисы докладов Семнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов. – М.: Издательский дом МЭИ, 2011. – С. 224–226.
10. Хлюпин П.А., Конесев С.Г. Одномерное распределение передачи тепла в трубе с застывшей жидкостью // свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014618090. 2014.