Гидродинамика и теплообмен в системах газовых импактных струй, сформированных чередующимися соплами с разной формой поперечного сечения

• Автор: Зайцев, Александр Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

РЕФЕРАТ

Ф Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка
используемой литературы, содержащего 108 наименования. Она изложена на 130 страницах компьютерного набора в программе MS Word ХР и содержит по тексту 74 рисунка и 4 таблицы.
Ключевые слова: ГАЗ, ГИДРОДИНАМИКА, ГРАДИЕНТ ДАВЛЕНИЯ, ЗОНА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ, ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕПЛООБМЕНА, ЛОКАЛЬНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ, ПОВЕРХНОСТЬ, ПОЛЕ ДАВЛЕНИЯ, ПРОФИЛИРОВАНИЕ КАНАЛА, СИСТЕМА ИМПАКТНЫХ СТРУЙ, ТЕПЛООБМЕН, ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
® Объектами исследования являлись системы импактных газовых струй,
сформированных чередующимися соплами с формой поперечного сечения в виде круга, квадрата и равностороннего треугольника.
Цель работы - исследование гидродинамических факторов теплообмена, локальных и средних характеристик теплоотдачи в таких системах.
Для исследования применялись методы пылевых следов, промера полей давления, тепловизионной диагностики термической структуры потока.
Путем экспериментальных исследований получены основные закономерности распределения давления исследованных систем струй на преграду. Изучена зона взаимодействия вторичных пристенных струй.
Исследована средняя и локальная интенсивность теплоотдачи в # импактных струях и их системах. В результате обобщения опытных данных
получены критериальные уравнения теплоотдачи в указанных системах газовых импактных струй.
Изучена энергетическая эффективность теплоотдачи систем импактных струй. Предложен ранжированный параметр энергетической эффективности, позволяющий выделить приоритетные струйные системы в зависимости от цели их применения.
Разработаны методы интенсификации теплообмена в газовых импактных ф струях.

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
* 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА
ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Гидродинамика одиночных импактных струй
и их различных систем
1.2.Теплоотдача в одиночных импактных струях и их системах
* 1.3.Выводы и постановка задач исследований
2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1.Методика исследования гидромеханических условий теплообмена

2.2.Методика исследования теплоотдачи
2.3.Методика исследования состояния поверхности преграды
3. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ТЕПЛООТДАЧИ В ОДИНОЧНЫХ ИМПАКТНЫХ СТРУЯХ И ИХ РАЗЛИЧНЫХ
• СИСТЕМАХ
3.1.Гидродинамика течения в одиночных импактных струях
3.2.Гидромеханические особенности различных комплексов

импактных струй
3.3.Численный прогноз локальной теплоотдачи

4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛООТДАЧИ В ОДИНОЧНЫХ
ИМПАКТНЫХ СТРУЯХ И ИХ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМАХ
ф 4.1 .Теплоотдача в одиночных импактных струях
4.2.Теплоотдача в системах импактных струй
4.3.Влияние импактных потоков на рельеф поверхности преграды
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
* ЛИТЕРАТУРА

7 Г
Ей
Рис.2.6 Схема установки для определения температурного поля в газовых импактных струях: 1-лабораторный автотрансформатор; 2-воздуходувка; 3-ротаметр; 4-дутьевая камера; 5- электронагреватель; 6 - сменная верхняя крышка со встроенным соплом; 7-преобразователь температуры - сетка; 8-преграда; 9-тепловизор; 10-термопара; 11-миливольтметр.
Воздух подавался в дутьевую камеру 4 через ротаметр 3 и электронагреватель 5 при помощи воздуходувки 2, частота вращения которой регулировалась трансформатором 1. Температура внутри дутьевой камеры и температура преграды фиксировались при помощи медь-константановых термопар 10. Преобразователь температур в виде сетки 7 размещался в потоке струи так, что край сетки, обращенный к преграде, находился в пределах пограничного слоя, а обрез сетки, обращенный к соплу, максимально приближен к выходному отверстию струеобразующего сопла. Сетка была выполнена из полиэтиленовых нитей диаметром 0,3 мм с размером ячейки 0,5мм. Тепловизор воспринимал инфракрасное излучение от нитей сетки, формируя тем самым на своём экране температурное поле газового потока импактной струи. Поворотный механизм позволял поворачивать преобразователь-сетку по углу относительно оси сопла, позволяя получить тепловые картины - срезы на различных углах. Для предотвращения попадания в кадр тепловизора посторонних инфракрасных излучений опыты проводились в темной комнате, а за преобразователем-сеткой устанавливался экран из