Теплообмен и внутренние характеристики парообразования при кипении холодильных агентов на интенсифицированных поверхностях

• Автор: Верховский, Вадим Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 224 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРОЦЕССЕ КИПЕНИЯ НА
ИНТЕНСИФИЦИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ
1.1. Классификация интенсифицированных поверхностей теплообмена
1.2. Модельные представления о процессе кипения на интенсифицированных поверхностях
1.2.1. Модели для капиллярно-пористых- -Шврхноотей
1.2.2. Модели для оребренных поверхностей.'
1.2.3. Модели для поверхностей с искусственными центрами парообразования
1.2.4. Модели для шероховатых поверхностей
1.2.5. Модели для несмачиваемых поверхностей
1.3. Выводы по обзору и постановка задач исследования
Глава 11. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ НА ПОВЕРХНОСТИ КИПЕНИЯ И МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
2.1. Описание экспериментального стенда
2.2. Тепловое проектирование рабочего участка (тепломера)
2.2.1. Анализ погрешности для упрощённой модели рабочего участка
2.2.2. Анализ эффективности тепловой изоляции и выбор способа её учета
2.2.3. Влияние толщины тепловой изоляции
2.2.4. Влияние глубины заделки термопар

2.2.5. Оценка применимости упрощенной модели рабочего участка
2.2.6. Выводы по результатам теплового проектирования
2.3. Методика обработки экспериментальных данных
2.3.1. Общее описание методики
2.3.2. Метод комплексов
2.4. Выводы по главе
Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ КИПЕНИИ ХОЛОДИЛЬНЫХ АГЕНТОВ НА РАЗЛИЧНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ ТЕПЛООБМЕНА
3.1. Методика проведения экспериментов
3.2. Кипение на гладкой поверхности - апробация установки
3.3. Исследование теплообмена при кипении на поверхностях
о искусственными центрами парообравования
3.4. Исследование теплообмена при кипении на мелкооребренной поверхности
3.5. Сравнительная характеристика исследуемых поверхностей теплообмена
3.6. Сопоставление результатов экспериментов с данными
других исследователей
3.7. Оценка погрешности проведённых измерений
3.8. Выводы
Глава IV. ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КИПЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТЯХ
С ИСКУССТВЕННЫМИ ЦЕНТРАМИ ПАРООБРАЗОВАНИЯ
4.1. Общее описание модели
4.1.1. Силы, действующие на пузырь в процессе его роста
4.1.2. Физико-математическая модель
4.2. Внутренние характеристики кипения холодильных

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Программа для обработки опытных данных по
кипению жидкости в большом объёме
Приложение 2. Результаты экспериментов (журнал измерений)
Приложение 3. Описание тепломера и методики его изготовления
Приложение 4. Описание конструкции и технологии изготовления
интенсифицированной поверхности теплообмена с
фиксированными центрами парообразования
Приложение 5. Свойства модельных жидкостей

При необходимости проведения точного расчета характеристик оребренной поверхности также применяют метод усечения рядов £152]. Авторы этой работы считают, что при исследовании комбинации ребра и подложки наличие ребер вызывает двумерные эффекты в подложке, которые в свою очередь могут вызвать двумерные изменения в самом ребре. А разность между интенсивностями теплоотдачи, рассчитанными в одно- и двумерном приближениях, может достигать 80%. Следовательно, для эффективного проектирования оребренных теплообменников надо рассматривать вою систему ребер и проводить многомерный анализ.
В работе £152] показано, что в отличие от случаев, описанных в [136,152], задача о системе ребер допускает аналитическое решение. Разработан вариант метода разделения переменных, допускающий решение в виде усеченных рядов, правда представленное в незамкнутой форме. Определение коэффициентов разложения в ряд требует решения системы линейных алгебраических уравнений. Для получения сравнимой точности по методу усечения рядое нужно решить значительно меньше уравнений, чем по методам конечных разностей и конечных элементов. Таким образом, метод усечения рядов позволяет существенно сократить необходимое машинное время и память. Метод усечения рядов даёт точные решения даже в тех случаях, когда методы конечных разностей и конечных элементов не позволяют получить приемлемых результатов.
Модели для мелкооребренных поверхностей, т.е, поверхностей о расстояниями между рёбер, соизмеримыми о величиной отрывного диаметра ПарОЕЫХ пузырей можно выделить в отдельную группу. Одной из таких моделей является модель В,А.Дюндина и Г.И.Даниловой [45], в которой предложена эмпирическая зависимость, позволяющая рассчи-