Исследование течения и теплообмена в каналах с высокопористыми вставками различной формы

• Автор: Аль-Мхериг Абдуссалам Мохамед
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 187 с. : ил

Содержание
Введение
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ТЕЧЕНИЯ И ТЕПЛООТДАЧИ В КАНАЛАХ С ПОРИСТЫМИ ИНТЕНСИФИКАТОРАМИ ТЕПЛООБМЕНА.
1.1. Пористые материалы. Особенности течения и теплообмена
1.2. Применение пористых структур в теплообменных аппаратах
1.3. Аналитические решения задач теплообмена в пористых структурах
1.4. Экспериментальное исследование теплообмена и течения в каналах
с пористыми вставками
1.5. Течение и теплообмен в пористых структурах с уменьшенным уровнем гидравлического сопротивления
1.6. Постановка задачи
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ОПЫТОВ.
2.1. Методическое обеспечение исследований теплогидравлических характеристик канатов с пористыми вставками
2.1.1. Экспериментальный стенд
2.1.2. Метрологическое оборудование
2.1.3. Методика проведения опытов
2.1.4. Методика обработки результатов экспериментов 100 2.2. Методическое обеспечение исследований
структуры потока в каналах с пористыми вставками
2.2.1. Экспериментальная установка
2.2.2. Методика проведения экспериментов
2.2.3. Методика обработки результатов
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТУРБУЛЕНТНОСТИ ПОТОКА В КАНАЛАХ С ПОРИСТЫМИ ПРОНИЦАЕМЫМИ ВСТАВКАМИ.
3.1. Характеристики пористых турбулизирующих систем.
3.2. Затухание турбулентности по длине канала за пористым турбулизатором.
3.3. Обобщение экспериментальных данных по затуханию турбулентности.
3.4. Исследование поля скоростей и турбулентности за пористыми вставками различной конфигурации.
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ И ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В КАНАЛАХ С ПОРИСТЫМИ
ПРОНИЦАЕМЫМИ ВСТАВКАМИ РАЗЛИЧНОЙ КОНФИГУРАЦИИ
4.1. Результаты экспериментального исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления в каналах с пористыми вставками и
поверхностными слоями. Расчетные рекомендации.
4.2. Результаты экспериментального исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления в каналах с пористой межканальной 165 транспирацией.
4.3. Методика выбора оптимальной схемы пористого конвективного 170 охлаждения и теплогидравлического расчета

Заключение

Список использованной литературы
ВВЕДЕНИЕ
Развитие авиационной и ракетно-космической техники характеризуется непрерывным увеличением теплонапряженности двигателей и энергетических установок летательных аппаратов, а также элементов их конструкций. Успешное решение возникающих при этом задач невозможно без интенсификации процессов массопереноса.
Одним из перспективных и эффективных способов интенсификации тепломассообменных процессов является использование в теплообменных устройствах пористых металлов. Физическую основу этого способа составляет чрезвычайно высокая интенсивность теплообмена между проницаемой матрицей и протекающим сквозь нее теплоносителем вследствие очень развитой поверхности их соприкосновения. Практическая реализация этого способа стала возможной только после того, как развитие технологии и, в первую очередь, порошковой металлургии позволило производить разнообразные пористые материалы.
Широкий диапазон структурных, теплофизических, гидравлических, химических, оптических и других свойств пористых материалов, простота изготовления из них элементов конструкций, высокая интенсивность теплообмена - всё это дает возможность использовать пористые теплообменные элементы в различных экстремальных условиях. Одновременно с интенсивным теплообменом с помощью пористых элементов можно реализовать процессы фильтрования, разделения фаз, дросселирования и т.д.
Для теплового и гидравлического расчетов разнообразных теплообменных устройств с пористыми элементами необходимо иметь информацию о механизме и интенсивности теплопереноса и гидравлическом сопротивлении при движении однофазного теплоносителя и теплоносителя с фазовыми превращениями в проницаемых матрицах различной структуры. Характер этих процессов в каждом конкретном случае зависит от геометрии устройства, условий подвода и направления потоков теплоты и теплоносителя.
Рис. 1.13. Теплообменная труба:
1 - наружная трубка, 2 - внутренняя трубка, 3 -прокладка, 4 - сетчатая матрица, % - кольцевое пространство, 6,7,8,9 - патрубки