Model of heat exchange in the stand of thermal neutralization of oil-containing waters

  • Oleg P. Shurayev Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia
  • Vladimir A. Chernov Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia
  • Alexander G. Chichurin Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Abstract

The article continues the analysis of the results of the screening experiment on the stand of thermal neutralization of oil-containing waters. This time, the law of gas temperature distribution along the flue length in the steady state during its heating before the supply of oil-containing water is considered. It is established that at the heating stage, the gas temperature distribution along the flue length obeys the exponential law. When normalizing the temperature values relative to the readings of the first thermocouple along the gas flow and switching to dimensionless values, a reference temperature distribution is obtained that depends on only one parameter. This parameter characterizes the intensity of heat transfer from the gas in the flue to the environment. It is shown that it can be calculated by determining the heat transfer coefficients from the gas in the flue to its walls and from the walls to the environment, and then determining the heat transfer coefficient. On the other hand, this parameter is determined by approximating the experimental data with an exponential dependence. An example of its determination in Mathcad and Excel is given. The obtained research results will be in demand when modeling the temperature field in a flue when supplying oil-containing water for its neutralization.

Keywords: marine oil-containing waters; thermal decontamination; marine engine flue; one-dimensional temperature field; calculation of heat transfer coefficients

References

ГОСТ 31967-2012. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения URL: https://docs.cntd.ru/document/1200104634 (Дата обращения 31.03.2025)

Российское классификационное общество. Правила предотвращения загрязнения окружающей среды с судов. М.: 2019 (переизд. 2022). / URL: https://rfclass.ru/assets/Uploads/PPZS.pdf?t=1718632553 (Дата обращения 31.03.2025)

Технический кодекс по контролю за выбросами окислов азота из судовых дизельных двигателей. URL: https://www.iprosoft.ru/docs/?nd=499050234 (Дата обращения 31.03.2025).

Чернов В.А., Шураев О.П., Чичурин А.Г. Стенд для исследования термического обезвреживания нефтесодержащих вод. // Научные проблемы водного транспорта, 2022, №73, с. 79-87. DOI 10.37890/jwt.vi73.314. – EDN SPAOSZ

Чернов В.А., Шураев О.П., Чичурин А.Г. Эксперименты по термическому обезвреживанию судовых нефтесодержащих вод // Научные проблемы водного транспорта. 2024. № 79. С. 122-130. DOI 10.37890/jwt.vi79.478. – EDN RDFHNL

Чернов В.А., Шураев О.П., Чичурин А.Г., Гуро-Фролова Ю.Р. Доводочные испытания стенда термического обезвреживания судовых нефтесодержащих вод. // Научные проблемы водного транспорта. 2024. № 80. С. 77-88. DOI 10.37890/jwt.vi80.513. – EDN LMDEDR.

Бажан П.И., Каневец Г.Е., Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппаратам. М.: Машиностроение, 1989. 367 с.

Шураев О.П., Пономарев Н.А. Теплотехника: Задачи по теплопередаче. Н. Новгород: ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009. 167 с.

Селиверстов В.М., Бажан П.И. Термодинамика, теплопередача и теплообменные аппараты. М.: Транспорт, 1988. 287 с

Баскаков А.П., Берг Б.В., Витт О.К. Теплотехника. М.: Энергоатомиздат, 1991. 224 с.

Теплотехника. / В.Н. Луканин, М.Г. Шатров, Г.М. Камфер и др. М.: Высшая школа, 2000. 671 с.

Author Biographies

Oleg P. Shurayev , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Candidate of Technical Science, Associate Professor, The Department «Operation of Ship Power Plants», Volga state university of water transport, 5, Nesterova str., Nizhny Novgorod, Russia

Vladimir A. Chernov , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

postgraduate, Volga state university of water transport, 5, Nesterova str., Nizhny Novgorod, Russia

Alexander G. Chichurin , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Candidate of Technical Science, Associate Professor, The Department «Operation of Ship Power Plants», Volga state university of water transport, 5, Nesterova str., Nizhny Novgorod, Russia

Published
18-06-2025
How to Cite
Shurayev, O. P., Chernov, V. A., & Chichurin, A. G. (2025). Model of heat exchange in the stand of thermal neutralization of oil-containing waters. Russian Journal of Water Transport, (83), 95-105. https://doi.org/10.37890/jwt.vi83.594
Section
Ship power equipment