Теплотехнический аспект повышения эффективности эксплуатации специальных систем энергетических установок наливных судов

• Автор: Сивцов, Николай Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 224 с.

Оглавление

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ (кроме общепринятых)

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1.

Состояние вопроса. Постановка цели

и задачи исследования

1.1 Российский нефтеналивной флот и газовозы

1.2 Научно-техническая литература по наливному флоту

1.3 Процессы теплообмена на наливных судах

1.4 Цель диссертационной работы, задачи исследования

ГЛАВА 2.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ
ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУ ЖИДКИМ ГРУЗОМ В
СУДОВОМ ТАНКЕ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ
2.1 Охлаждение жидкого груза в танке
как процесс теплообмена его с окружающей средой
2.2 Теоретический анализ процессов
теплопроводности в танке с жидким грузом
2.3 Танк в форме параллелепипеда
2.4 Танк в форме цилиндра
2.5 Практические расчеты охлаждения груза
в танке кубической формы
2.5.1 Расчет динамики средней температуры
жидкого груза в кубическом танке с ребром Ь=20м
2.5.2 Расчет средней температуры топлива ПЮ-
в танке - накопителе
2.6 Заключение. Выводы
ГЛАВА 3.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА ОБЪЕМА ЖИДКОСТИ С ОКРУЖАЮЩЕЙ

СРЕДОЙ
3.1 Постановка задачи
3.2 Экспериментальная установка
3.2.1 Для воды
3.3 Эмпирическая формула для условного коэффициента теплопроводности жидкости
3.4 Расчеты с условным коэффициентом теплопроводности
3.5 Измерения и расчет динамики средней температуры воды в экспериментальной емкости
в условиях вибрации
3.5.1 Расчет с Ят
3.5.2 Приближение к экспериментальному результату
с использованием условного коэффициента теплопроводности
3.6 Эксперимент в условиях высокой интенсификации конвективного теплообмена на поверхности емкости с водой
3.7 Эксперименты с топливом ПЮ
3.7.1 Динамика средней температуры в процессе остывания, цилиндрического объема топлива в условиях
естественной циркуляции окружающего воздуха
3.7.2 Вторая серия измерений и расчетов для процессов
остывания топлива в условиях вибрации
3.8 Измерения и расчеты средней температуры топлива в экспериментальной емкости в условиях
принудительной циркуляции воздуха
3.8.1 Расчет изменения средней температуры топлива с учетом табличного значения
его коэффициента теплопроводности
3.8.2 Расчет изменения средней температуры топлива
с условным коэффициентом теплопроводности
3.9 Изменение средней температуры в экспериментальном

объеме топлива в условиях
интенсивного обдува его вентилятором
3.9.1 Расчет изменения средней температуры топлива 1ГО-120 с табличным значением коэффициента теплопроводности Лг = 0,3Б/^м ^
по принятой методике
3.9.2 Расчет изменения средней температуры топлива
ПЮ-ПО в условиях предыдущего расчета с условным коэффициентом
теплопроводности Лу при -45°С и ут150лш2у
3.10 Заключения. Выводы
ГЛАВА 4.
АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА МОРСКИХ ПЕРЕВОЗОК СЖИЖЕННОГО ГАЗА
4.1 Основные особенности морских перевозок сжиженного газа
4.2 Теплотехнические проблемы в морских перевозках сжиженного газа
4.2.1 Постановка задачи
4.2.2 Одноступенчатая реконденсационная установка
4.3 Методика расчета основных характеристик РУ
4.3.1 Общий принцип расчета РУ
4.3.2 Двухступенчатая реконденсация
4.3.3 Частное назначение РУ
4.3.4 Работа двухступенчатой реконденсации
как одноступенчатой
4.3.5 Расчет времени погрузки
4.3.6 Скорость поступления теплоты в танк
из окружающей среды
4.3.7 О влиянии характеристик сжиженного газа

Из последнего условия следует непосредственное определение В=0. Постоянная А находится подстановкой общего решения П в условие III, после чего решение II получает вид (для случая охлаждения бесконечной пластины с начальной температурой 1г о до температуры окружающей среды)
Ть сЬ
0, £
х-л

г.о о.с

Полученное решение для изображения искомой функции, как видно, есть отношение двух обобщенных полиномов, поскольку все члены в
числителе и знаменателе раскладываются в ряды по — как гиперболические

функции, и знаменатель не содержит постоянной. Следовательно, оно (решение V) удовлетворяет условиям теоремы разложения. Для операции обратного преобразования изображения к оригиналу (к искомой функции
г(х,г) или &{х,г)- *о с) определим корни характеристического
Со — Со
уравнения из равенства нулю знаменателя выражения V. Опуская некоторые алгебраические и тригонометрические преобразования, представим само характеристическое уравнение
= (2.13)
ао с ■ С В1б м
в котором комплекс (критерий Био)
в‘..=^ (214) является безразмерной характеристикой условий теплообмена на поверхности тела и, в частности, определяет относительный темп изменения температуры поверхности в процессе этого теплообмена.
График на рис. 2.4 дает представление об определении корней цп характеристического уравнения (2.13). Роль корней цп в результатах определения характеристик теплообмена проявляется ниже. Здесь пока