Теплообмен и кризисные явления при пленочном течении бинарной смеси хладонов на гладких и структурированных поверхностях

• Автор: Володин, Олег Александрович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 144 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Список принятых обозначений
Введение
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ИЗУЧЕНИЮ ГИДРОДИНАМИКИ, ТЕПЛООБМЕНА И КРИЗИСНЫХ ЯВЛЕНИЙ ПРИ ПЛЕНОЧНЫХ ТЕЧЕНИЯХ ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ И СМЕСЕЙ НА ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗЛИЧНОЙ ГЕОМЕТРИИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1Л. Гидродинамика пленочного течения жидкости на поверхностях различной геометрии
1.1.1. Гидродинамика пленки жидкости, стекающей по гладкой поверхности
1.1.2. Гидродинамика пленки жидкости, стекающей по структурированным поверхностям
1.2. Теплообмен при пленочных течениях однокомпонентных жидкостей и смесей на тепловыделяющих поверхностях различной геометрии
1.2.1. Испарение стекающих пленок однокомпонентных жидкостей и
бинарных смесей на поверхностях различной геометрии
1.2.2. Кипение однокомпонентных жидкостей и бинарных смесей
1.2.3. Кипение в стекающих пленках жидкости
1.3. Кризисные явления при течении пленок жидкости по тепловыделяющим поверхностям различной геометрии
1.4. Выводы из обзора литературы
1.5. Постановка цели и задач исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ
ГИДРОДИНАМИКИ И ТЕПЛООБМЕНА ПРИ ПЛЕНОЧНОМ ТЕЧЕНИИ ЖИДКОСТЕЙ НА ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗЛИЧНОЙ
ГЕОМЕТРИИ
2.1. Экспериментальная установка для исследования гидродинамики и теплообмена при пленочном течении бинарной смеси хладонов на гладких и структурированных поверхностях
2.1.1. Экспериментальные участки
2.1.2. Методика проведения опытов и оценка погрешностей измерений
2.2. Экспериментальная установка и методика исследования гидродинамики стекающих по поверхностям сложной геометрии пленок криогенной жидкости
ГЛАВА 3. ТЕПЛООБМЕН И КРИЗИСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ ПЛЕНОЧНОМ ТЕЧЕНИИ СМЕСИ ХЛАДОНОВ НА ГЛАДКИХ И СТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ
ЗЛ. Визуализация пленочного течения смеси хладонов на
тепловыделяющих поверхностях различной геометрии
3.2. Режимы теплообмена в стекающих пленках смеси хладонов
3.3. Состав смеси в стекающей испаряющейся пленке жидкости
3.4. Теплоотдача при испарении стекающих пленок смеси
хладонов
3.5. Теплообмен при кипении в пленках смеси хладонов
3.6. Кризисные явления в стекающих пленках смеси хладонов, стекающих
по поверхностям различной геометрии
3.7. Основные результаты и выводы к главе
ГЛАВА 4. ГИДРОДИНАМИКА ПЛЕНОЧНОГО ТЕЧЕНИЯ МАЛОВЯЗКИХ
ЖИДКОСТЕЙ НА ГЛАДКИХ И СТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ
4.1. Волновые характеристики пленочного течения смеси хладонов на
гладких и структурированных поверхностях
4.2. Гидродинамика пленочного течения жидкого азота на гофрированной перфорированной поверхности с горизонтальной текстурой.
4.3. Основные результаты и выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

[Zaitsev et al., 2007], также проведенные на поверхностях с продольными канавками (в условиях недогрева), показывают, что такие поверхности предотвращают распространение сухих пятен по всей тепловыделяющей области, что может существенно затягивать наступление кризиса теплоотдачи.
Экспериментальные исследования по разделению бинарной смеси хладонов в крупномасштабной модели дистилляционной колонны диаметром
0.9 м с применением промышленных структурированных насадок «Sulzer 500Y» и «Koch 1Y» с удельной поверхностью 420 и 500 м2/м3, гофрированные пластины которых имели также горизонтальную текстуру, проводились в работах [Павленко и др., 2006, 2010; Pavlenko et al., 2014]. Обобщение доступной информации и стандартизация способов оценки эффективности структурированных насадок и ее взаимосвязи с параметрами распределения потоков жидкости и пара по сечению аппарата, с целью выдачи технических рекомендаций для разработки промышленных разделительных колонн представлены в монографии под редакцией Z. Olujic [Olujic, 2010].
Из обзора вышеприведенных работ следует, что коэффициенты теплоотдачи при испарении пленок на структурированных поверхностях могут весьма существенно увеличиваться по сравнению с гладкими поверхностями (по данным [Lorenz, Yang, 1978] до 10 раз). Интенсификация теплообмена, как правило, обусловлена вкладом высокоэффективного испарения жидкости в образующихся внутри канавок менисках, аналогично испарению в зоне микрослоя под паровыми пузырями в случае кипения. Несмотря на многообещающие перспективы применения структурированных поверхностей для интенсификации теплообмена в стекающих пленках, в настоящее время в литературе практически отсутствуют соответствующие систематизированные опытные данные для различных жидкостей (особенно это касается случая маловязких высокосмачивающнх жидкостей и их смесей) при изменении степени орошения в широких пределах.