Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Экспериментальное исследование теплообмена при кипении на матричной теплообменной поверхности из перфорированных пластин Лысый, Олег Анатольевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Лысый, Олег Анатольевич. Экспериментальное исследование теплообмена при кипении на матричной теплообменной поверхности из перфорированных пластин : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.04.03 / МГТУ им. Н. Э. Баумана.- Москва, 1993.- 17 с.: ил. РГБ ОД, 9 93-2/3651-1

Введение к работе

Актуальность темы. Развитие криогенной, холодильной и других отраслей техники и технологии характеризуется непрерывным увеличением анергонапряяенности элементов энергетических установок. Тепло- и массообмон лежат в основе многих технологических процессов. Интенсификация теплообмена в аппаратах , реализующих кипение теплоносителя, является важной научно-технической задачей, так как до 20....30 % энергетических затрат в криогенных я холодильных установках и до 40 их массы приходится на испарители.

Одним из перспективных и аффективных способов интенсификации кипения является использование различных модификаций теплообменных поверхностей. Наряду с традиционно используо- . мыми гладаотрубнымд аппаратами широкое распространение получили пластинчатые, пластинчато-ребристые„ а также испарители с различными типами насадок „ турбулизирущими вставками, пористыми заполнителями, позволявдими значительно интенсифицировать теплоообмзн при кипении. Использование таких аппаратов по,зволяет значительно интенсифицировать процессы пр- рообразования, а следовательно,н уменьшать обьем и -массу как самого испарителя, так и всей установки в целом.

Аппзраты матричного типа относятся я классу высокоэффективных теплообменников с развитой поверхностьв и высокой компактностью. Аппараты с матричной поверхностьа нашли широкое применение для конвективного теплообмена как газов, так л жидкостей. Однако отсутствует информация по теплообмену при кипе-9 нии на матричной поверхности. Массо-габаритные показатели показывают значительное превосходство матричных аппаратов по сравнению с другими. Использование их в технологических установках позволяет снижать обьем и массу как самого испарителя, пли теплообменника, так и всей установки в целом.

При проектировании различных установок необходимо производить тепловые и гидравлические расчеты входящих в них аппаратов я устройств. А для этого необходимо иметь информацию о

механизме и интенсивности теплообмена при парообразовании на ьатричной поверхности, а также по гидросопротивлениям при те-.чении одно- и двухфазного потоков. Отсутствие данной информации затрудняет использование матричных аппаратов в качестве испарителей. Все это определило цель в задачи настоящей работы.

Цель и задачи работы. В работе решаются следующие задачи:

разработка методики експериментального исследования процессов кипения на матричной тешшобменной поверхности;

установить влияние на интенсивность теплообмена при кипении следующих параметров : плотности теплового потока & , массовой скорости потока го , паросодержания х , сте-эни недог-рева дТиг до температуры насыщения Ts ;

разработка расчетных соотношений для расчета интенсивности теплообмена в различных режимах кипения : частичного, поверхностного, пузырькового, конвективного ;

оценка значений плотности теплового потока, при которых на поверхности начинают проявляться кризисные явления ;

оценка гидродинамики двухфазного потока при течении в каналах матричного типа;

анализ конструктивных, геометрических характеристик аппаратов матричного типа с целью выработки рекомендаций по организации поверхности ( выбору геометрических параметров } для высокоэффективных испарителей;

Цель работы - разработка инженерной методики расчета интенсивности теплообмена и выработка рекомендаций по конструированию испарительных «лемантов о матричной поверхностью теплообмена для анергетических установок.

Методы исследования. В процессе работы были разработаны оригинальная методика акспериментального исследования, изгогов-' лены модели матричных аппаратов, а также стенд в лаборатории кафедры Э-4 "Криогенная техника и кондиционирование" МГТУ им. Н.Э.Баумана с использованием современной регистрирующей и измерительной аппаратуры. Обработка результатов производилась с использованием методов математической статистики.

Достоверность полученных результатов в работе подтверждается использованием современных методов экспериментального исследования и срздотв измерения, применением методов математической статистики при обобщении результатов. Повторяемость результатов удовлетворительная. Величина погрешности измерения не превышает 33,0 %, что соответствует данным других авторов при исследований нестационарных двухфазных потоков.

Научная новизна . В работе впервые получены аксперименталь-нне данные по кипению на матричной тешшобменной поверхности из перфорированных пластин в условиях большого обьома и вынужденной конвекции, рт этого была разработана методика аксперимон-тального исследования и обработки результатов эксперимента по кипении в каналах матричного типа.

В работа получены расчетные соотношения позволяющие расчитывать интенсивность теплообмена при кипении, а также влияние на нее следующих параметров г плотности теплового потока & , массовой скорости т , степени недогрева Лг,паросодвряания X .

Получены расчетные соотношения для расчета интенсивности теплообмена при различных режимах кипения ; частичного, поверхностного, пузырькового , конвективного кипения.

Получены расчетные соотношения, позволяющие расчитать . гидродинамику двухфазного потока в канале матричного типа.

Предлагаются рекомендации по конструированию матричных испарителей, выбору геометрических параметров. Предложена методика расчета матричного испарителя.

Практическая ценность. На ооновании результатов экспери-3 ментального исследования для практического использования предлагаются:

соотношения , удобные для практического применения в расчетах интенсивности теплообмена при кипении на матричных поверхностях из перфорированных пластин в различных режимах;

соотношения для учета влияния паросодержания, массовой скорости , величины недогрева на тепловые и гидравлические характеристики теплообмена двухфазного потока, кипящего на матричной поверхности;

- практические рекомендации для учета влияния геометри
ческих параметров матрицы при конструировании аппаратов, обе
спечивающих удовлетворительные теплогидравлические характери
стики" теплообмена.

Реализация результатов. Результат'! исследований внедрены при проработке новых высокоэффективных типов испарителей, а также при эскизном проектировании технологических аппаратов, реализующих кипение теплоносителя.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались н обсувдались на научных семинарах кафедры "Криогенная техника и кондиционирование" Э-4 МГГУ им. Н.Э.Баумана в . J9I-I993 гг.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в печатных роботах, список которых прилагается.

Обьем работы, диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литература и содержит І4І страницу машинописного текста, 50 рисунков , 7 таблиц, список литературы из 53 наименований.