Разработка и исследование высокоэффективных теплообменных аппаратов матричного и планарного типов для компактных низкотемпературных систем и установок

• Автор: Шевич, Юрий Артемьевич
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 347 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
1.1. Современные теплообменники низкотемпературных установок,
их достоинства и недостатки
1.2. Особенности конструкций и основные достоинства матричных и планарных теплообменников
ГЛАВА 2. СЕТЧАТЫЕ МАТРИЧНЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ
2.1. Анализ известных исследований теплообмена в сетчатых
матрицах и других поверхностях с каналами сложной формы
2.2. Исследование турбулентных пульсаций потока в сетчатых
матрицах
2.3. Теплогидравлические исследования сетчатых матриц
2.3.1. Теплообмен в плотно упакованных матрицах
2.3.2. Влияние размера ячейки сетки на ТГХ
2.3.3. Анализ результатов исследования теплообмена и гидравлического сопротивления в плотно упакованных сетчатых матрицах
2.3.4. Влияние величины зазора между сетками в разреженной
матрице на её теплогидравлические характеристики
2.3.5. Влияние пульсации расхода теплоносителя на теплогидравлические характеристики сетчатых матриц

2.4. Повышение эффективности сетчатых теплообменных аппаратов
как результат выполненных исследований
ГЛАВА 3. МАТРИЧНЫЕ ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ ИЗ ПЕРФОРИРОВАННЫХ ПЛАСТИН
3.1. Теплогидравлические исследования моделей МТ из ПП
3.2. Исследование тепловой эффективности ПП, работающих в
режиме оребрения
3.2.1. Одномерная модель ребра
3.2.2. Исследование двумерного температурного поля и определение эффективности ребра одиночной перфорированной пластины
3.2.3. Исследование температурных полей и эффективности рёбер из перфорированных пластин в пакете (матрице)
3.3. Анализ геометрических параметров перфорированных пластин матричных теплообменников
3.4. Исследование теплогидравлических характеристик матричной поверхности из ПП при кипении теплоносителя
3.4.1. Модели аппаратов матричного типа для исследования
теплообмена при кипении
3.4.2. Экспериментальный стенд
3.4.3. Методика обработки экспериментальных данных
3.4.4. Результаты экспериментального исследования кипения на матричной теплообменной поверхности
3.4.5. Сопоставление матричного теплообменника-испарителя с испарителями других типов

3.4.6. Основные результаты исследования матричных поверхностей
при кипении теплоносителя
3.5. Испытания опытных образцов матричных теплообменников
3.5.1. Испытания матричных теплообменников при криогенных температурах
3.5.2. Испытания матричных теплообменников системы охлаждения
масла в авиационном двигателе
3.5.3. Разработка и испытания матричного подогревателя паров бензина в установках риформинга бензина для малогабаритных нефтеперерабатывающих заводов нового поколения
ГЛАВА 4. ПЛАНАРНЫЕ ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ
4.1. Особенности конструкций планарных теплообменных аппаратов
4.2. Численное исследование теплообмена и течения газа в микроканалах различной формы
4.3. Результаты численного исследования интенсивности теплообмена и гидродинамического сопротивления в
микроканалах различной формы
4.4. Экспериментальное исследование планарных микрорефрижераторов, теплообмена и гидродинамического сопротивления в их каналах
ГЛАВА 5. ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ, РАСЧЕТ И
ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
5.1. Разработка показателя эффективности теплообменных
поверхностей для рекуперативных ТА

температуры фирмы "ОША". В опытах применялись датчики из вольфрамовой проволоки с платиновым покрытием. Диаметр проволоки 5 мк, длина ~ 1мм.
Плотноупакованная

Р>Ри
Разреженная

Р>Ри
Секционная
Р>Ри
Рис. 2.4. Схема упаковки (расположения) сеток в матрице
Нити датчиков располагались нормально по отношению к потоку в центре канала, на расстоянии -2,5 мм от крайних сеток на входе и выходе из матрицы. Измерения производились на установке, схема которой приведена на рис. 2.5а. На рис. 2.56 дана схема размещения датчиков термоанемометра.