Modelling of thermal regimes in the air cooling channel of the titanium reduction apparatus
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2021-4-39-51Abstract
Numerical modeling of thermophysical processes in the air cooling channel of titanium sponge reduction apparatus is performed. The cooling channel is an area bounded by a retort filled with liquid magnesium and the apparatus wall, on which heating elements are mounted. Air flows inside the channel, cooling the retort. A mathematical model is constructed based on unsteady Navier-Stokes equations in axisymmetric formulation using a k-ω SST turbulence model. The model takes into account the radiation heat transfer between the retort and reactor walls. Four variants of thermal boundary conditions are considered. The aim of this work is to create a mathematical model of conjugate heat transfer in an air channel. Based on this model, the temperature conditions of the retort wall are calculated and the profiles of the heat transfer coefficient along the retort wall for a wide interval of air flow rates are obtained. It is shown that temperature distributions along the retort are heterogeneous and strongly depend both on external boundary conditions and on the cooling intensity. Heat transfer coefficient distributions from its outer wall for different retort heating conditions are plotted and an empirical formula for calculating the profile of this coefficient is proposed.Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Bulletin of Perm University. Physics
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.