МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СВЕРХГЛУБИННОГО НАПОРНОГО СЕЗОННО-ДЕЙСТВУЮЩЕГО ОХЛАЖДАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
Г.В. Аникин1, А.А. Ишков2,3
1Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр СО РАН, Институт криосферы Земли, Тюмень, Россия
anikin@ikz.ru
2Тюменский индустриальный университет, Тюмень, Россия
a.a.ishkov@yandex.ru
3ООО "РН-КрасноярскНИПИнефть", Красноярск, Россия
Ключевые слова: многолетнемерзлые грунты, сверхглубинное напорное сезонно-действующее охлаждающее устройство, диоксид углерода, численное моделирование
Страницы: 45-58
Аннотация
Рассматривается новая конструкция сверхглубинного напорного сезонно-действующего охлаждающего устройства, принцип действия которого заключается в напорном режиме течения хладагента за счет разности плотностей столбов жидкости в газожидкостной смеси. Разработана математическая модель функционирования системы, которая позволяет оценить многие параметры работы, ключевыми из которых являются температура в испарителе, массовые расходы и скорости течения хладагента в разных фазах, а также глубина закипания хладагента в испарителе. Проведены численные эксперименты, которые показали, что модель адекватно отражает реальные условия эксплуатации системы при существенном варьировании внешних условий, таких как температура окружающей среды и значения удельных тепловых нагрузок на испаритель сезонно-действующего охлаждающего устройства. Параметры определены для разных глубин испарительной части. Одним из основных показателей эффективности функционирования сверхглубинного напорного сезонно-действующего охлаждающего устройства стала максимальная температура хладагента в испарителе, которая оказалась наиболее чувствительной к изменениям удельной тепловой нагрузки и температуры воздуха. Динамика температуры хладагента и ее распределение по длине испарителя определяют возможность системы поддерживать необходимый температурный режим мерзлых грунтов.
DOI: 10.15372/KZ20250305
EDN: GPDBTV
|
