Курсовая работа: Разработка математической модели и численное исследование технологической схемы теплотехнической системы

В условиях современных технологий оптимизация теплотехнических систем становится актуальной задачей, требующей комплексного подхода. Процесс разработки математической модели начинается с анализа основных компонентов системы: источников тепла, теплообменников и контуров циркуляции теплоносителя. На первом этапе определяется структура системы, учитывается ее физические и теплотехнические характеристики, а также внешние условия, влияющие на работу.

Математическая модель основывается на основных принципах термодинамики и механики жидкости. Уравнения теплообмена и гидродинамики позволяют описать взаимодействие между элементами системы, учитывая потери тепла и эффекты конвекции. При этом особое внимание уделяется динамике потоков, чтобы точно отразить поведение теплоносителя в различных режимах работы.

Численное исследование модели осуществлено с применением методов конечных разностей и элементов, что позволяет эффективно решать полученные уравнения. Моделирование проводилось для различных сценариев работы системы, включая изменения температурного режима и параметры среды, что способствует выявлению наилучших условий функционирования. Анализ результатов включает визуализацию температурных полей и распределение потоков, что позволяет лучше понять процесс теплообмена.

Полученные данные помогают не только в оптимизации существующих систем, но и в разработке новых, более эффективных теплотехнических решений. Результаты исследования могут быть применены в различных отраслях – от энергетики до строительства, что свидетельствует о важности и практической значимости проведенной работы. Научные выводы лежат в основе рекомендаций по улучшению теплотехнических процессов, что, в свою очередь, способствует повышению эффективности энергопотребления и снижению эксплуатационных затрат.