Эндпоинты расчётных движков

Данный раздел представляет собой детальную Swagger-спецификацию четырёх термодинамических микросервисов платформы «UrFU HeatBalance». Все методы используют протокол HTTP POST, требуют аутентификации через заголовок Authorization: Bearer <token> и принимают полезную нагрузку в формате application/json.

---

1. Камерная сушильная печь (ChamberKiln)

• HTTP Метод: POST
• URL: /api/v1/chamber/calculate
• Назначение: Расчёт полного прямого и обратного теплового баланса периодической камерной печи с рециркуляцией газов.
• Авторизация: Bearer <JWT-токен> (Scope: api)

1.1. Параметры запроса (Request Body)

Поле	Тип	Ед. изм.	Описание и физический смысл	Ограничения	Значение по умолчанию
dryMaterialMass	number	кг	Масса абсолютно сухого материала садки	$\ge 0.0$	10000.0
initialMoisture	number	%	Начальная влажность сырья	$0.0 \dots 99.9$	8.0
finalMoisture	number	%	Конечная регламентная влажность	$0.0 \dots 99.9$	2.0
initialMaterialTemp	number	°C	Температура материала перед посадкой	$-30 \dots 100$	20.0
cartAndFurnaceMass	number	кг	Масса металлической оснастки и тележек	$\ge 0.0$	2000.0
airFlowCoefficient	number	б/р	Коэффициент расхода воздуха $\alpha$	$1.0 \dots 3.0$	1.15
airTemperature	number	°C	Температура воздуха дутья	$-30 \dots 150$	20.0
recirculateTemp	number	°C	Температура газов рециркуляции	$100 \dots 600$	230.0
deltaAlpha	number	б/р	Приращение расхода воздуха при рециркуляции	$0.0 \dots 2.0$	0.3
fuelLowerHeatingValueKJPerKg	number	кДж/м³	Низшая теплота сгорания природного газа	$> 0.0$	35800.0
innerWallArea	number	м²	Площадь внутренней поверхности стен	$> 0.0$	39.5
outerWallArea	number	м²	Площадь наружной поверхности кожуха стен	$> 0.0$	46.0
vaultArea	number	м²	Площадь арочного/подвесного свода	$> 0.0$	28.9
brickThickness	number	м	Толщина слоя огнеупорного кирпича	$0.01 \dots 1.0$	0.12
backfillThickness	number	м	Толщина теплоизоляционной засыпки	$0.01 \dots 1.0$	0.08
doorThickness	number	м	Толщина торцевых створок/дверей	$0.01 \dots 0.5$	0.04
dryingTime	number	с	Длительность фазы изотермической сушки	$> 0$	28800
tempRiseTime	number	с	Длительность фазы подъёма температуры	$> 0$	14400
holdingTime	number	с	Длительность высокотемпературной выдержки	$> 0$	14400
coolingTime	number	с	Длительность регламентного охлаждения	$> 0$	25200

1.2. Пример тела запроса (JSON)

{
  "dryMaterialMass": 10000.0,
  "initialMoisture": 8.0,
  "finalMoisture": 2.0,
  "initialMaterialTemp": 20.0,
  "cartAndFurnaceMass": 2000.0,
  "airFlowCoefficient": 1.15,
  "airTemperature": 20.0,
  "recirculateTemp": 230.0,
  "deltaAlpha": 0.3,
  "fuelLowerHeatingValueKJPerKg": 35800.0,
  "innerWallArea": 39.5,
  "outerWallArea": 46.0,
  "vaultArea": 28.9,
  "brickThickness": 0.12,
  "backfillThickness": 0.08,
  "doorThickness": 0.04,
  "dryingTime": 28800,
  "tempRiseTime": 14400,
  "holdingTime": 14400,
  "coolingTime": 25200
}

1.3. Пример ответа сервера (200 OK)

{
  "unitType": 2,
  "totalInputKJPerHour": 1485200.0,
  "usefulHeatKJPerHour": 1015600.0,
  "lossesKJPerHour": 469600.0,
  "unaccountedKJPerHour": 0.0,
  "efficiency": 0.6838,
  "components": [
    { "name": "Полезное тепло сушки и нагрева", "valueKJPerHour": 1015600.0 },
    { "name": "Потери с уходящими газами", "valueKJPerHour": 284200.0 },
    { "name": "Потери через футеровку стен и свода", "valueKJPerHour": 125400.0 },
    { "name": "Потери с нагревом вагонеток", "valueKJPerHour": 60000.0 }
  ],
  "summary": {
    "efficiency": { "value": 68.38, "unit": "%", "symbol": "eta", "label": "Тепловой КПД" },
    "fuelConsumption": { "value": 41.48, "unit": "м3/ч", "symbol": "B", "label": "Расход природного газа" },
    "totalFuelHeat": { "value": 1485200.0, "unit": "кДж/ч", "symbol": "Q_in", "label": "Подведенное тепло" },
    "heatPerKgMoisture": { "value": 3652.4, "unit": "кДж/кг", "symbol": "q_w", "label": "Удельный расход на влагу" },
    "removedMoisture": { "value": 612.2, "unit": "кг", "symbol": "W", "label": "Испаренная влага" }
  },
  "notes": "Расчет камерной печи выполнен успешно."
}

1.4. Пример cURL вызова

curl -X POST "https://heatbalance.ru/api/v1/chamber/calculate" \
  -H "Authorization: Bearer <YOUR_JWT_TOKEN>" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "dryMaterialMass": 10000,
    "initialMoisture": 8.0,
    "finalMoisture": 2.0,
    "airFlowCoefficient": 1.15,
    "airTemperature": 20.0,
    "recirculateTemp": 230.0
  }'

---

2. Конвейерная сушильная печь (ConveyorKiln)

• HTTP Метод: POST
• URL: /api/v1/conveyor/calculate
• Назначение: Расчёт непрерывной конвейерной сушилки с учётом теплоты прогрева тяговой сетки/ленты и аэродинамики движения слоев.
• Авторизация: Bearer <JWT-токен>

2.1. Параметры запроса (Request Body)

Группа / Поле	Тип	Ед. изм.	Описание	Ограничения
MaterialParameters	object	—	Параметры перемещаемого сырья	Обязательно
..dryMass	number	кг/ч	Часовая производительность по сухому продукту	$> 0.0$
..initialMoisture	number	%	Начальная влажность сырья на входе	$0.0 \dots 99.0$
..finalMoisture	number	%	Конечная влажность продукта на выходе	$0.0 \dots 99.0$
..initialTemp	number	°C	Температура сырья перед подачей на ленту	$-20 \dots 80$
..finalTemp	number	°C	Температура высушенного материала на разгрузке	$40 \dots 200$
..heatCapacity	number	кДж/(кг·°C)	Удельная теплоёмкость сухого материала	$0.5 \dots 3.0$
TransportParameters	object	—	Характеристики транспортного конвейера	Обязательно
..transportMass	number	кг/ч	Массовая скорость несущей металлической ленты	$\ge 0.0$
..transportHeatCapacity	number	кДж/(кг·°C)	Теплоёмкость ленты (сталь: 0.48)	$> 0.0$
..transportInitialTemp	number	°C	Температура холодной ветви ленты на входе	$-20 \dots 50$
..transportFinalTemp	number	°C	Температура горячей ветви ленты в камере	$40 \dots 200$
CombustionParameters	object	—	Параметры сжигания топлива	Обязательно
..lowerHeatValue	number	кДж/м³	Теплота сгорания газа ($Q_H^p$)	$> 0.0$
..airExcessRatio	number	б/р	Коэффициент избытка воздуха ($\alpha$)	$1.0 \dots 2.5$
..airTemp	number	°C	Температура дутья горелок	$-20 \dots 200$
..exhaustGasTemp	number	°C	Температура газов в дымососе	$80 \dots 400$
GeometryParameters	object	—	Список ограждений и коэффициентов теплоотдачи	Массив Surfaces

2.2. Пример тела запроса (JSON)

{
  "materialParameters": {
    "dryMass": 1500.0,
    "initialMoisture": 12.0,
    "finalMoisture": 1.5,
    "initialTemp": 18.0,
    "finalTemp": 95.0,
    "heatCapacity": 1.25
  },
  "transportParameters": {
    "transportMass": 650.0,
    "transportHeatCapacity": 0.48,
    "transportInitialTemp": 20.0,
    "transportFinalTemp": 85.0
  },
  "combustionParameters": {
    "lowerHeatValue": 37220.0,
    "airExcessRatio": 1.20,
    "airTemp": 22.0,
    "exhaustGasTemp": 135.0
  },
  "geometryParameters": {
    "surfaces": [
      { "name": "Боковые стенки", "area": 45.0, "heatTransferCoefficient": 8.5, "tempDifference": 35.0 },
      { "name": "Свод печи", "area": 30.0, "heatTransferCoefficient": 9.2, "tempDifference": 40.0 }
    ]
  }
}

---

3. Электрическая сушильная печь (ElectricKiln)

• HTTP Метод: POST
• URL: /api/v1/electric/calculate
• Назначение: Расчёт теплового баланса печи с электронагревателями (ТЭНами) и принудительной вытяжной вентиляцией.
• Авторизация: Bearer <JWT-токен>

3.1. Параметры запроса (Request Body)

Поле	Тип	Ед. изм.	Описание	Ограничения
MaterialParameters	object	—	Масса и влажность материала	DryMass, InitialMoisture, FinalMoisture
ElectricalParameters	object	—	Электротехнические параметры установки	Обязательно
..electricPower	number	кВт	Суммарная активная мощность нагревателей	$> 0.0$
..efficiencyHEAT	number	б/р	КПД нагревателей (ТЭН: $0.92 \dots 0.98$)	$0.5 \dots 1.0$
VentilationParameters	object	—	Вытяжная вентиляция паровоздушной смеси	Обязательно
..airFlowRate	number	м³/ч	Объёмный расход вентиляционного воздуха	$\ge 0.0$
..inletAirTemp	number	°C	Температура свежего приточного воздуха	$-20 \dots 50$
..outletAirTemp	number	°C	Температура уходящего влажного воздуха	$60 \dots 250$
..airHeatCapacity	number	кДж/(м³·°C)	Теплоемкость влажного воздуха	$1.20 \dots 1.45$
GeometryParameters	object	—	Площади и перепады температур футеровки	Массив Surfaces

3.2. Пример тела запроса (JSON)

{
  "materialParameters": {
    "dryMass": 800.0,
    "initialMoisture": 10.0,
    "finalMoisture": 0.5,
    "initialTemp": 20.0,
    "finalTemp": 110.0,
    "heatCapacity": 1.15
  },
  "electricalParameters": {
    "electricPower": 120.0,
    "efficiencyHEAT": 0.96
  },
  "ventilationParameters": {
    "airFlowRate": 450.0,
    "inletAirTemp": 20.0,
    "outletAirTemp": 125.0,
    "airHeatCapacity": 1.32
  },
  "geometryParameters": {
    "surfaces": [
      { "name": "Корпус электропечи", "area": 28.0, "heatTransferCoefficient": 7.8, "tempDifference": 30.0 }
    ]
  }
}

---

4. Сушильный барабан (DrumDryer)

• HTTP Метод: POST
• URL: /api/v1/drum/calculate
• Назначение: Расчёт барабанной сушилки сыпучих материалов, определение расхода топочных газов, времени пребывания и габаритов корпуса.
• Авторизация: Bearer <JWT-токен>

4.1. Параметры запроса (Request Body)

Поле	Тип	Ед. изм.	Описание и физический смысл	Значение по умолчанию
dryMaterialMass	number	кг/ч	Часовая производительность по сухому материалу	2500.0
initialMoisture	number	%	Начальная влажность сыпучего материала	15.0
finalMoisture	number	%	Конечная влажность продукта	1.0
initialMaterialTemp	number	°C	Начальная температура сырья на загрузке	15.0
materialBulkDensity	number	кг/м³	Насыпная плотность сыпучего материала	1400.0
materialHeatCapacity	number	кДж/(кг·°C)	Удельная теплоемкость сухого материала	0.84
airFlowCoefficient	number	б/р	Коэффициент избытка воздуха в топке	1.15
dryingAgentTempIn	number	°C	Температура сушильного агента на входе в барабан	600.0
dryingAgentTempOut	number	°C	Температура газов на выходе из барабана	120.0
recirculateTemp	number	°C	Температура рециркуляционного потока	180.0
deltaAlpha	number	б/р	Степень рециркуляции газов	0.25
drumDiameter	number	м	Внутренний диаметр барабана	2.0
drumLength	number	м	Длина цилиндрической части барабана	12.0
drumInclination	number	град.	Угол наклона барабана к горизонту	3.0
rotationSpeed	number	об/мин	Частота вращения барабана	3.0
fillFactor	number	б/р	Коэффициент заполнения сечения материалом ($\beta$)	0.15

4.2. Пример тела запроса (JSON)

{
  "dryMaterialMass": 2500.0,
  "initialMoisture": 15.0,
  "finalMoisture": 1.0,
  "initialMaterialTemp": 15.0,
  "materialBulkDensity": 1400.0,
  "materialHeatCapacity": 0.84,
  "airFlowCoefficient": 1.15,
  "dryingAgentTempIn": 600.0,
  "dryingAgentTempOut": 120.0,
  "recirculateTemp": 180.0,
  "deltaAlpha": 0.25,
  "drumDiameter": 2.0,
  "drumLength": 12.0,
  "drumInclination": 3.0,
  "rotationSpeed": 3.0,
  "fillFactor": 0.15
}

4.3. Пример ответа сервера (200 OK)

{
  "unitType": 4,
  "totalInputKJPerHour": 1950400.0,
  "usefulHeatKJPerHour": 1423800.0,
  "lossesKJPerHour": 526600.0,
  "unaccountedKJPerHour": 0.0,
  "efficiency": 0.7300,
  "components": [
    { "name": "Испарение влаги и прогрев материала", "valueKJPerHour": 1423800.0 },
    { "name": "Потери тепла с уходящими газами", "valueKJPerHour": 365200.0 },
    { "name": "Потери теплопередачей через стенку барабана", "valueKJPerHour": 161400.0 }
  ],
  "summary": {
    "efficiency": { "value": 73.0, "unit": "%", "symbol": "eta", "label": "Тепловой КПД" },
    "fuelConsumption": { "value": 54.48, "unit": "м3/ч", "symbol": "B", "label": "Расход топлива топки" },
    "removedMoisture": { "value": 411.6, "unit": "кг/ч", "symbol": "W", "label": "Испаренная влага" },
    "drumVolume": { "value": 37.7, "unit": "м3", "symbol": "V_b", "label": "Объем барабана" }
  },
  "notes": "Расчет сушильного барабана выполнен успешно."
}