Модернизация технологии нанесения электрохимических оксидных покрытий на алюминиевые поверхности для интенсификации теплоотдачи

• Автор: Гравин, Артём Андреевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Анализ технологий изменения теплоотдающих свойств поверхностей энергетического оборудования

1.1 Основные определения

1.2 Теоретические аспекты интенсификации теплообменных процессов

на поверхностях алюминия

1.3 Методы интенсификации теплообмена на поверхностях

энергетического оборудования

1.4 Использование наноматериалов для интенсификации теплообменных процессов

1.5 Теплофизические свойства углеродных нанотрубок

1.6 Патентный анализ способов изменения структуры металлических поверхностей для повышения теплоотдачи
1.7 Патентный анализ способов нанесения модифицированных наноматериалом электрохимических покрытий
1.8 Краткие выводы
2 Метод получения модифицированных наноматериалом
электрохимических оксидных покрытий алюминиевых поверхностей
2.1 Лабораторный стенд
2.2 Методика нанесения модифицированного наноматериалом
электрохимического оксидного покрытия на поверхность алюминия
2.3 Влияние нанодисперсных материалов на морфологию электрохимических покрытий
2.4 Изменение свойств электролита анодирования алюминия при добавлении в него нанодисперсного материала
2.5 Изменение кинетики процесса анодирования алюминия при добавлении в электролит нанодисперсного материала
2.6 Краткие выводы

3 Исследование параметров модифицированных наноматериалом электрохимических оксидных покрытий алюминиевых поверхностей
3.1 Проведение экспериментов
3.2 Измерение коэффициента теплоотдачи
3.3 Измерения шероховатости
3.4 Измерения критерия неравномерности и толщины покрытия
3.5 Краткие выводы
4 Оценка факторов интенсификации теплообмена
4.1 Теоретическое обоснование
4.2 Сопоставление экспериментальных данных с результатами
расчётов при математическом моделировании
4.3 Краткие выводы
ВЫВОДЫ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. Интенсификация теплоотдачи от элементов оборудования химико-технологических схем, в которых протекают тепловые процессы, является в настоящее время актуальной задачей вследствие постоянно возрастающих требований к повышению энергоэффективности.
На теплоотдачу влияет множество теплофизических, геометрических и других факторов. Для интенсификации теплоотдачи могут применяться различные методы, использующие разнообразные конструктивные решения, эффективные режимные параметры, соответствующие характеристики теплоносителя и некоторые другие.
Научными исследованиями в данных направлениях занимались отечественные и зарубежные учёные (например, Телевный А.М., Кунтыш В.Б., Письменный E.H. Biercuk М. J., Llaguno М.С., Nan C. W.). Несмотря на полученные положительные результаты, имеется ряд доводов, в связи с которыми можно сделать вывод о том, что данное направление требует новых технологических решений.
Повышение теплоотдачи с помощью изменения поверхности известными в настоящее время способами (механическое получение микроструктурированных покрытий, расположение на поверхности микротурбулизаторов и др.) не всегда решает поставленную задачу с высокой эффективностью и простотой реализации (дополнительное дорогостоящее оборудование, серьёзные энергетические затраты и др.).
Одним из перспективных и малоизученных направлений в данной области является применение модифицированных наноматериало электрохимических покрытий на теплоотдающие элементы энергетического оборудования.
Работа выполнена в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы при поддержке Государственного контракта № 14.740.11.1372.

Дискретность установки 0,1 В
0,1 А
Погрешность установки ±(0,5 %+0,1 В),
±(0,5 %±0,1 А)
Количество индикаторов
Общие данные
Напряжение питания 220 В ±10 %, 50 Гц
Потребляемая мощность 550 ВА
Время непрерывной работы 8 часов
Г абаритные размеры 255 х 160 х 380 мм
Масса 12 кг
Промышленный выпрямитель для питания гальванических ванн Пульсар Про 50/12-54 ООО “Навиком”, г. Ярославль (рис.2.3) имеет технические характеристики, представленные в табл.1.2.
Рисунок 2.3. Внешний вид источника тока Пульсар Про 50/
Таблица 2.2. Технические данные источника тока Пульсар Про 50/
Напряжение питающей сети 3 х 380 АС В ■
Частота питающей сети 50 Гц