Теоретическое обоснование создания газогенераторов на твердом топливе с порошкообразными емкостными охладителями

• Автор: Коломин, Антон Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 130 с. : ил.

® ГЛАВА 1. Анализ проблемы создания газогенераторов на твердом

<♦ топливе с заданными характеристиками

1Л. Способы получения заданных характеристик твердотопливных газогенераторов

1.2. Математическое моделирование процесса теплообмена

при фильтрации горячего газа в пористых материалах

1.3. Экспериментальные исследования процесса теплообмена

при фильтрации горячего газа в пористых материалах

1.4. Анализ примеров практического применения

^ низкотемпературных газогенераторов с порошкообразным емкостным

охладителем

Выводы. Постановка задач диссертационной работы

ГЛАВА 2. Теоретические исследования процесса фильтрации * горячего газа через порошкообразный емкостный охладитель
2.1. Обезразмеренная модель фильтрации горячего газа через порошковый материал
2.2. Определение основных параметров, влияющих на процесс теплообмена в пористой среде
^ 2.3. Коэффициент аккумуляции тепла порошкообразным
охладителем
2.4. Результаты численных исследований процесса фильтрации горячего газа в порошковом материале
2.4.1. Фильтрация сухого газа
2.4.2. Фильтрация влажного газа
^ 2.5. Расчет основных параметров, влияющих на процесс
теплообмена в пористой среде
Выводы

ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования твердотопливного газогенератора с порошкообразным емкостным охладителем
3.1. Экспериментальная установка и методы исследования
3.2. Характеристики горячего газа на входе в охладитель
3.3. Порошкообразный охладитель и теплоаккумулирующие материалы
3.4. Определение характеристик эффективности охладителя
3.5. Рабочий процесс в порошкообразном охладителе
3.5.1. Волна теплообмена
3.5.2. Волна конденсации
3.5.3 Расчет основных параметров теплообмена в пористой среде
3.5.4. Потеря устойчивости волны теплообмена и ее устранение
при фильтрации влажного газа
3.5.5. Исключение частиц конденсированной фазы в газе на выходе
из охладителя
3.5.6. Стабильность и глубина охлаждения
3.5.7. Продолжительность охлаждения и чистота охлажденного газа
3.6. Экспериментальное определение плотности порошкового материала в корпусе охладителя
3.6.1. Объекты и методика испытаний
3.6.2. Плотность снаряжения охладителя
3.6.3. Плотность снаряжения охладителя с сетками
Выводы
ГЛАВА 4. Методы проектирования и практическое применение низкотемпературного газогенератора на твердом топливе
4.1. Рекомендации расчета и проектирования НТГГ с порошкообразными емкостными охладителями
4.1.1. Рекомендации характеристик порошкового материала охладителя
4.1.2. Рекомендации параметров конструкции НТГГ
4.1.3. Рекомендации характеристик продуктов сгорания газогенераторных топлив
4.2. Описание конструкции газогенератора с порошкообразным емкостным охладителем
4.3. Применение газогенераторов с порошкообразным емкостным охладителем в аварийно-спасательных системах
4.3.1. Низкотемпературный газогенератор для обеспечения работы пневмодомкрата
4.3.2. Низкотемпературный газогенератор для наддува спасательного плота
4.3.3. Газогенератор с регулируемой температурой
4.3.4. Низкотемпературный газогенератор регулируемого давления
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
Таким образом, физическим смыслом параметра Ь0 является отношение кондуктивного потока тепла в материале пористой среды к конвективному потоку тепла, переносимого газом.
3. Физический смысл параметра С очевиден:
_ ас'(Т) дуг) с'(ТІ) с‘(Т‘)
*т <1Т с%(Т$)
Исходя из выше указанного соотношения: С - отношение изменения теплоемкости материала порошка (при изменении его температуры от до Т0Р) к изменению теплоемкости газа (при таком же изменении температуры газа).
4. Физический смысл параметра так же очевиден:
К =Р0ІРо
-рео
Исходя из выше указанного соотношения: - отношение расхода
водяных паров к общему расходу газа на входе в охладитель.
2.3. КОЭФФИЦИЕНТ АККУМУЛЯЦИИ ТЕПЛА ПОРОШКООБРАЗНЫМ
ОХЛАДИТЕЛЕМ
Теплоаккумулирующее качество порошкообразного охладителя охарактеризуем коэффициентом аккумуляции тепла <р, определив его как отношение количества тепла, полученного охладителем, к максимальному количеству тепла, которое может быть в принципе передано охладителю при нагреве его от начальной температуры Т0Р до начальной температуры горячего газа Г0г:
<р=Т. к(т,№ /и К(ТЖ.
І=1 уР / уР