RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Прикладная математика & Физика // Архив

ПМ&Ф, 2024, том 56, выпуск 2, страницы 153–162 (Mi pmf416)

ФИЗИКА. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Исследование локально-неравновесного процесса индукционного нагрева металла в реакторе генерации водорода

А. В. Пашин, Ю. А. Крюков, Г. В. Михеева, И. В. Кудинов, Т. Ф. Амиров, А. А. Пименов

Самарский государственный технический университет

Аннотация: Предложен метод идентификации источника теплоты, возникающего в скин-слое реактора генерации водорода, заполненного жидким металлом, при его индукционном нагреве. Благодаря использованию предложенного метода возможно при известной толщине скин-слоя найти мощность возникающего в нем источника теплоты, при которой обеспечивается нагрев метана до заданной температуры пиролиза и время выхода на стационарное состояние. Метод основан на использовании уравнения теплового баланса и локально-неравновесной математической модели, что позволяет учесть релаксационные свойства материалов. В результате многовариантных численных расчётов определена мощность внутреннего источника теплоты, необходимая для достижения рабочей средой реактора (жидким металлом) температуры пиролиза. Разработанная программа позволяет выполнять моделирование процесса индукционного нагрева металла в реакторе генерации водорода. Благодарности Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема No FSSE-2024-0014) в рамках государственного задания Самарского государственного технического университета.

Ключевые слова: пиролиз метана, скин-слой, нелокальная модель теплообмена, коэффициент релаксации, идентификация источника теплоты, численное решение.

Поступила в редакцию: 30.06.2024
Принята в печать: 30.06.2024

DOI: 10.52575/2687-0959-2024-56-2-153-162



© МИАН, 2024