Модифицированный метод расчета среднего температурного напора при одноходовом перекрестном токе с неперемешивающимися средами

• Автор: Флейтлих, Борис Борисович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ РАСЧЕТА КОМПАКТНЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ И СРЕДНЕГО ТЕМПЕРАТУРНОГО НАПОРА

1.1 Актуальность и проблемы разработки компактных теплообменных аппаратов

1.2 Оребренные поверхности рациональной интенсификации теплообмена

1.3 Современные методы расчета теплообменных аппаратов

1.4 Автоматизированное проектирование теплообменных аппаратов

1.5 Методы расчета среднего температурного напора

1.6 Расчет среднего температурного напора при одноходовом перекрестном токе с неперемешивающимися средами

1.7 Основные выводы и постановка цели исследования

2. ТОЧНОЕ АНАЛИТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О РАСПРЕДЕЛЕНИИ ТЕМПЕРАТУР В ПЕРЕКРЕСТНОТОЧНОМ РЕКУПЕРАТОРЕ ПРИ ЧИСТО ПЕРЕКРЕСТНОМ ТОКЕ
2.1 Точное аналитическое решение задачи о полном распределении температур вплоть до концов регенератора с высокотеплоироводной насадкой
2.2 Точное аналитическое решение задачи о полном распределении температур вплоть до концов регенератора с высокотеплопроводной насадкой с одинаково распределенной начальной температурой
2.3 Точное аналитическое решение задачи о полном распределении температур вплоть до концов регенератора с высокотеплопроводной насадкой с произвольно распределенной начальной температурой
2.4 Выводы

3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОМПАКТНЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
3.1 Обобщенная методика расчета
3.2 Алгоритмизация расчета теплообменных аппаратов
3.3 Конструкция пластинчато-ребристого теплообменного аппарата для газовых теплоносителей
3.4 Конструкция трубчато-ленточного теплообменного аппарата для жидкостно-газовых теплоносителей
3.5 Комплекс исходных данных
3.6 Алгоритм расчета
3.6.1 Подготовка исходных данных
3.6.2 Расчет горячей полости
3.6.3 Расчет холодной полости
3.7 Результаты расчета и их анализ
3.8 Выводы
4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1 Численный расчет трубчато-ленточного теплообменного аппарата с использованием метода Смита
4.1.1 Комплекс исходных данных
4.1.2 Подготовка исходных данных для расчета
4.1.3 Расчет горячей полости
4.1.4 Расчет холодной полости
4.1.5 Результаты расчета и их анализ
4.2 Применение алгоритма расчета среднего температурного напора по разработанному методу
4.3 Численный анализ корреляции результатов расчета

4.4 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ,

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в авиа- и ракетостроении одним из требований к узлам и агрегатам, используемым в конструкции, является компактность. Это связано с необходимостью рационального увеличения массы полезного груза за счет снижения массы летательного аппарата. Наиболее распространенным агрегатом в системах смазки, жидкостных системах охлаждения, топливных системах и системах кондиционирования воздуха летательных аппаратов является теплообменный аппарат. В системах кондиционирования воздуха пассажирских и грузовых летательных аппаратов общее число теплообменников может достигать 15..20 единиц. Условия эксплуатации теплообменников различных систем требуют надежности при различных режимах работы, простоты эксплуатации, рационально максимальной интенсификации теплообмена, минимальных гидравлических потерь, высокой компактности и минимальной удельной массы.
Высокие требования, предъявляемые к теплообменным аппаратам, послужили толчком к модификации существующих и разработке новых конструкций теплообменных аппаратов. Самыми распространенными в летательных аппаратах и других транспортных средствах являются различные конструкции компактных пластинчато-ребристых теплообменных аппаратов. Преимуществами пластинчато-ребристых теплообменных аппаратов являются: компактность, малая масса, независимость поверхностей теплообмена, что

оо Л [ п ( 1 п-т 'ст
;у г у(_|) А_
{п-т) (т!)

1П—'
^5 (и -т) (т !)2 J (и +1)

п-т ^т+1 ^
{ £о{£о(и-да)! т!(т +1)!

,у?(уНГ <м Л
и=0(,1т=о(^-'»)'• /и! (и + 1)!

п-т ^,т+! Л
00 п (—Лп~т гл
£«+: (и + 1)
„=0.У («-да)! т!(/и + 1)! После подстановки пределов интегрирования, окончательно получим:
г т со п / лп-т т кл+
}г-(«»л[2;У^к = ^'ЁЁ
(-1)"-” 71й %"
п=о^о(п-т) (да!)2 (и + 1)’

'I , , г , п 00 п ( 1 п—т гт ~«+
<++/„ Ь^Ц^уу (41—А—л ,
{ ^£й(я-т)! (иП)2 (и + 1)

л-от ^т+1 £«+
Ь I г т Я—Ж ^ /
ц-м Иу|ЬА=ч-’УтП) т
О 1 Ч, п—о т=о (И - #и)! Ш! (иг + 1)! (и +1)

Окончательные выражения для решений исходной системы уравнений будут выглядеть следующим образом:
8 = 8,-(91-0,У"]Г£
оо п ^ | -уг-т ^м+
„=ош=о(п-т) (т)2 (и + 1)’

®=01+(»1-@1)е-5Х;
л=О т=О
(и-иг)! (иг!)2 (и + 1)’

0 = Д, - ($, - 0,У” - (», - ®х)е
°° п ( 1 п-т „/и+1 £«+
Ч у у л_________________________ь
«=о „,=<>(«-"О! иг!(нг + 1)! (и + 1) ^