Исследование и научное обоснование интенсификации теплообмена в судовых газотрубных утилизационных котлах

• Автор: Колядин, Евгений Алексеевич
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Перечень принятых условных обозначений

СЭУ - судовая энергетическая установка

КПД - коэффициент полезного действия

УК - утилизационный котел

УКУ - утилизационная котельная установка

ДВС - двигатель внутреннего сгорания

ОГ - отработавший газ

ГД - главный двигатель

ВД - вспомогательный двигатель

УПК - утилизационный паровой котел

УВК - утилизационный водогрейный котел

ВПК - вспомогательный паровой котел
СГУТ - система глубокой утилизации теплоты

Состояние вопроса, постановка цели и задач исследования
1.1 Область применения, принципиальные особенности и
недостатки судовых утилизационных котлов
1.2 Анализ способов повышения эффективности утилизации
теплоты на судах
1.3 Методы интенсификации теплообмена в утилизационных
котлах
1.3.1 Сущность интенсификации теплообмена 3
1.3.2 Воздействие на поток электромагнитных полей
1.3.3 Воздействие акустического поля
1.3.4 Интенсификация теплообмена сферическими выемками
1.3.5 Криволинейные каналы труб
1.3.6 Витые трубы
1.3.7 Интенсификаторы типа диффузор-конфузор
1.3.8 Турбулизация потока теплоносителя периодическими
кольцевыми диафрагмами
1.3.9 Каналы со спиральными выступами и пружинными
вставками
1.3.10 Закрутка потока в трубах с помощью винтовых вставок
1.3.11 Выводы по обзору различных методов интенсификации
теплообмена в утилизационных котлах
1.4 Постановка цели и задач исследования
Экспериментальные исследования закрутки потока газа на модели
утилизационного котла
2.1 Рассмотрение совокупности моделирования и подобия
физических процессов
2.2 Описание экспериментальной установки
2.3 Схема измерений, контрольно-измерительные приборы и
методика проведения экспериментальных исследований
2.4 Методика обработки экспериментальных данных
2.5 Оценка погрешностей измерений
Определение аналитических зависимостей для расчета теплоотдачи
и аэродинамического сопротивления в трубах утилизационного котла с винтовыми ленточными вставками
3.1 Методика обобщения экспериментальных данных и
результаты экспериментальных исследований
3.2 Обобщенные аналитические зависимости для расчета теплоотдачи и аэродинамического сопротивления в трубах утилизационного котла с винтовыми ленточными вставками
Расчетно-теоретическое исследование влияния установки винтовых ленточных вставок на работу утилизационных котлов в составе судовых энергетических установок
4.1 Уточненная методика теплового расчета судовых
утилизационных водогрейных котлов
4.2 Уточненная методика расчета аэродинамического
сопротивления судовых утилизационных водогрейных котлов
4.3 Результаты расчета показателей работы утилизационных
котлов в составе судовых энергетических установок при использовании винтовых ленточных вставок
Заключение
Список использованных источников
Приложения

В. Тонконогого, В. В. Вышенского, В. К. Щукина, и зарубежные работы Коха, Гэмбила, Банди и др. [57,58,59,60,61,62,63]
Устройства, с помощью которых можно осуществить закрутку потока в ^ трубах, весьма разнообразны. По конструктивному оформлению их можно подразделить на три вида: винтовые вставки, тангенциальные каналы и лопаточные завихрители.
Наиболее эффективны для интенсификации теплообмена в трубах утилизационных котлов винтовые вставки (Рис. 1.13), потому что, они имеют возможность обеспечить закрутку потока, интенсивность которой не изменяется по длине трубы, наиболее просты в изготовлении и применении.
Винтовые завихрители могут вставляться в трубу с гарантированным зазором или вплотную с пропайкой мест контакта вставки с трубой. В первом случае облегчается очистка труб теплообменника со вставками, а во втором — улучшается тепловой контакт вставки со стенкой трубы.
Рис. 1.13. Винтовые вставки: а- закрученная лента, б
Важной геометрической характеристикой ленточного завихрителя / является его шаг Б, который равен осевому размеру завихрителя при повороте закрученной ленты на 360°. Некоторые авторы принимают за шаг длину закрученной ленты, соответствующую ее повороту на 180°.