Теоретическое и экспериментальное исследование теплопереноса в жидкости с газовыми пузырьками

• Автор: Хисматуллин, Азат Салаватович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 130 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ЯВЛЕНИЯ
ПЕРЕНОСА В ЖИДКОСТИ С ГАЗОВЫМИ ПУЗЫРЬКАМИ '
1Л. Обзор литературы
1.1.1. Механизм трансцилляторного переноса и экспериментальные результаты
1.1.2. Математические модели трансцилляторного переноса
1.1.3. Формулы для вычисления коэффициента трансцилляторного переноса
1.1.4. Трансцилляторный перенос при вынужденных колебаниях
1.1.5. Численные расчеты для линейных и нелинейных трансциляторов
1.2. Трансциллятор — новая модель для исследования явлений переноса в пузырьковой жидкости
1.2.1. Способ вычисления коэффициента трансцилляторного переноса
1.2.2. Определение температурного поля
1.3. Периодические поля скоростей при всплывании цепочек пузырьков
1.3.1. Поле скоростей для уединенного всплывающего пузырька
1.3.2. Цепочка всплывающих пузырьков
1.3.3. Группа цепочек всплывающих пузырьков
1.3.4. Поле скоростей вокруг вибрирующего газового пузырька
1.4. Вычисление горизонтальной составляющей коэффициента трансцилляторного переноса
1.4.1. Трансциляторный перенос тепла в направлении, поперечном всплыванию пузырьков
1.4.2. Трансциляторный перенос тепла в присоединенной бегущей продольной волне

1.5. Трансциляторный перенос тепла в направлении всплывания пузырьков
1.6. Выводы
ГЛАВА 2. РАСЧЕТ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ
ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРОПЕРЕНОСА В ЖИДКОСТИ С ПУЗЫРЬКАМИ
2.1. Описание установки
2.2. Трехмерные интерпретационные модели для определения коэффициента трансцилляторного переноса
2.2.1. Случай постоянной температуры нагревателя и окружающей среды
2.2.2. Общие особенности температурных полей в активной зоне..
2.2.3. Переменная температура нагревателя
2.2.4. Учет временных изменений температуры окружающей среды
2.3. Определение коэффициентов теплопроводности и температуропроводности среды по экспериментальным данным
2.3.1. Способ определения коэффициента теплопроводности среды.
2.3.2. Определение коэффициента теплообмена установки
2.3.3. Методика измерения коэффициента теплопроводности среды по стационарному распределению температуры
2.3.4. Измерение коэффициента температуропроводности среды по нестационарному распределению температуры
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В ЖИДКОСТИ С ПУЗЫРЬКАМИ..
3.1. Градуировка установки и определение погрешностей
3.1.1. Результаты определения параметра теплообмена h и коэффициента температуропроводности а
3.1.2. Исследование вклада баротермического эффекта при всплывании пузырьков

3.2. Основные экспериментальные результаты
3.2.1. Определение коэффициента трансцилляторного теплопереноса в жидкости с пузырьками
3.2.2. Влияние резонансной частоты на процессы теплопереноса в жидкости с пузырьками
3.3. Сравнение экспериментальных результатов с теорией
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
1.1. Аналогово-цифровой преобразователь (ADAM)
1.2. Управляющая схема реле-регулятора
1.3. Программное обеспечение

4 <зрЛ/сгГїт (/-/')

(1.2.16)
Для вычисления интегралов в выражении (1.2.16) необходимо подставить выражение радиальной и вертикальной координат скорости V , V..
В результате подстановки полученного значения температуры в конвективный поток получается выражение, связывающее поток тепла и координаты градиента температуры в виде функционала. Оно гораздо сложнее, чем закон теплопроводности Фурье. Однако усреднение этого функционала при некоторых дополнительных предположениях позволяет привести его к форме, аналогичной закону Фурье.
Нетрудно убедиться, что если преобладающий градиент температуры в системе Г и координаты градиента возмущений дТ I дг, дТ/ др равны нулю, то усреднение теплового потока приводит в результате к нулю при условии, что течения являются замкнутыми. Это означает, что трансцилляторный тепловой поток является функцией градиента температуры и при нулевом градиенте обращается в нуль.
Выше определено температурное поле для периодических движений жидкости, возникающих при всплывании и акустических колебаниях пузырьков в жидкости. При всплытии газовых пузырьков в жидкости возникают периодические поля скоростей, обусловленные разными причинами. Далее отдельно рассмотрены следующие случаи:
1. Уединенный всплывающий пузырек.
2. Цепочка всплывающих пузырьков.
31 Цепочки всплывающих пузырьков.
1.3. Периодические поля скоростей при всплывании цепочек пузырьков