Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0215U009188, 0113U000746 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Дослідження процесів теплопереносу в комбінованих системах випаровувально-конденсаційного типу і оптимізація характеристик систем

Назва етапу роботи

Керівник роботи

Письменний Євген Миколайович,

Дата реєстрації

18-11-2015

Організація виконавець

Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Опис етапу

Об'єкт дослідження - комбіновані системи теплопередачі випаровувально - конденсаційного типу. Мета дослідження - отримання закономірностей процесів теплопереносу в складних комбінованих системах випаровувально- конденсаційного типу, основних перспективних науково-технологічних рішень щодо їх створення та розробка на цій основі рекомендацій з раціонального проектування таких систем.. Методи дослідження - аналіз існуючого стану з тематики роботи, теоретичне та експериментальне вивчення характеристик процесів в системах, що розглядаються, проведення оптимізації характеристик систем, розробка основних науково- технологічних рішень щодо їх створення. В результаті дослідження теплофізичних факторів, що обмежують теплопередаючу здатність комбінованих систем теплопередачі випаровувально-конденсаційного типу, отримано залежності для визначення величини максимальних теплових потоків. Для виявлених механізмів теплообміну у відповідних діапазонах впливаючих параметрів, властивостей і характеристик процесів запропоновано розрахункові залежності для визначення коефіцієнтів теплообміну, які задовільно узагальнюють експериментальні дані. Розроблена методика розрахунково-аналітичного визначення термічного опору контакту оребрення з несучою трубою з урахуванням особливостей технологічного процесу виготовлення оребрених труб. Встановлені і досліджені методи підвищення теплотранспортної здатності комбінованих систем теплопередачі, що засновані на створенні ефективної капілярно-артеріальної системи і розділенні каналів для проходження потоків пари і конденсату. Отримано достатньо високу капілярно- транспортну спроможність металевих тонковолокнистих капілярних структур, особливо при роботі проти сил гравітації. Досліджені і проаналізовані методи підвищення теплотранспортної здатності комбінованих систем теплопередачі, які засновані на застосуванні пакетів теплообмінних елементів, використанні принципу контурних теплопередаючих елементів, створенні ефективного пористого матеріалу, розділенні каналів для проходження потоків пари і конденсату. Розглянуто і вирішено задачі оптимізації по досягненню максимальної теплопередаючої здатності для найбільш характерних варіантів взаємодії капілярних сил і сил гравітації. На основі аналізу закономірностей процесів теплообміну і аеродинаміки отримані залежності для визначення оптимальних співвідношень довжин зон, при яких комбінована система теплопередачі має найкращі техніко-економічні показники. Розроблені основні положення теплових розрахунків комбінованих систем теплопередачі випаровувально- конденсаційного типу у відповідності до характерних теплових схем теплопередачі. В результаті порівняльного аналізу теплопередаючої здатності отримано порівняльні характеристики традиційних систем теплообміну та систем теплопередачі випаровувально-конденсаційного типу. Розроблено, виготовлено та досліджено титановий теплопередаючий елемент з мідноволокнистою капілярною структурою на ділянці випаровування, що призначений для роботи у вертикальному положенні (ділянка випаровування нижче ділянки конденсації) та два артеріальних титанових теплопередаючих елементи з мідноволокнистими капілярними системами, призначені для роботи в горизонтальному положенні та при малих кутах нахилу. Створена в даній роботі наукова продукція є необхідною основою для подальшого проведення дослідно-конструкторських робіт, розробки відповідної конструкторсько-технологічної документації на типові конструкції комбінованих систем теплопередачі випаровувально-конденсаційного типу з різним функціональним призначенням і організації виробництва таких систем. Науково-технічний рівень виконаної роботи відповідає світовому рівню. Результати роботи будуть використовуватися проектними, конструкторськими та виробничими організаціями і підприємствами, що функціонують в атомній, тепловій, альтернативній енергетиці, промисловій теплотехніці, приладобудуванні тощо. Реалізація результатів даної роботи здійснюватиметься на умовах договорів, предметом яких буде захищена науково-технічна продукція, доопрацьована згідно конкретним технічним вимогам і представлена або в формі завершеної науково-дослідної роботи, або в формі дослідно-конструкторської роботи, включаючи технічну документацію і дослідні зразки.

Опис продукції

Методики раціонального проектування призначені для розрахунку комбінованих систем теплопередачі випаровувально-конденсаційного типу (ВКТ) для підвищення енергоефективності та забезпечення теплових режимів устаткування і пристроїв. Комбіновані системи теплопередачі ВКТ характеризуються наявністю хоча б однієї з наступних ознак: 1) система, що компонується з окремих теплопередаючих елементів ВКТ; 2) система, що має теплообмінні ділянки зі складною розгалуженою конфігурацією корпусу та капілярної структури; 3) система з ефективним поєднанням різних металів для виконання корпусу і капілярної структури.

Автори роботи

Гершуні О.Н.
Ніщик О.П.
Розумовський В.Г.

Додано в НРАТ

2020-04-02