Экспериментальное исследование тепло- и массообмена в диаметральных дисковых вентиляторах

• Автор: Хайдаров, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 126 с.

1. Оглавление Введение Классификация. Области применения гидравлических машин
1.1. Гидравлические машины: насосы и двигатели
1.2. Области промышленного использования лопастных насосов
1.3. Диаметральные вентиляторы
1.4. Центробежные дисковые вентиляторы
1.5. Диаметральные дисковые вентиляторы (ДДВ)
1.6. Постановка задачи. Цель исследования
2. Экспериментальное исследование газодинамики течения в
диаметральном дисковом вентиляторе
Введение
2.1. Исследование структуры течения в гидролотке
2.2. Интегральные характеристики
2.2.1. Установка, постановка эксперимента
2.2.2. Методика исследования
2.2.3. Результаты
2.3. Исследование дроссельных характеристик
2.4. Выводы
3, Исследование теплообмена в ДДВ
Введение
3.1. Исследование методом жидкокристаллической термографии
3.1.1. Исследуемая конфигурация
3.1.2. Экспериментальная методика и результаты
3.1.2.1. Металлическая модель
3.1.2.2. Модель из теплоизолятора
3.2. Исследование характеристик теплообмена
3.2.1, Установка, постановка эксперимента
3.2.2. Результаты
Выводы
4. Опытная проверка результатов
Введение
4.1. Расчет параметров опытной установки
4.2. Конструктивные особенности опытной установки
4.3. Лабораторные испытания установки. Сопоставление
результатов с расчетом (п. 4.1")
4.4. Испытания установки в ходе опытной эксплуатации
Выводы
Заключение
Литература
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Диаметральные дисковые вентиляторы являются машинами трения и удачно сочетают в себе удобство монтажа в систему, малошумность и возможность осуществления нескольких функции в одном устройстве. В настоящей работе будет рассмотрена возможность применения таких аппаратов для вентиляции и кондиционирования производственных помещений.
В самом деле, рабочая среда (например воздух) движется по проточному тракту вентилятора под действием сил трения в пограничных слоях на поверхностях дисков. Трение газа об ограждающие поверхности корпуса создает основные внутренние потери энергии в вентиляторе. И те и другие поверхности обмениваются импульсом с потоком и могут быть использованы для теплообмена. В результате естественным образом объединяются две основные функции систем кондиционирования. Дополнительным положительным свойством подобных устройств является создание вращающимися дисками поля центробежных сил, под действием которых интенсифицируются процессы радиального переноса, и становится возможна сепарация твердой и (или) жидкой фазы из газового потока.
Зависимость рабочих характеристик диаметральных дисковых вентиляторов от основных геометрических и кинематических параметров устройства изучена в настоящее время в ограниченном объеме. Исследованию этой зависимости с целью получения эмпирических методов расчета важнейших для проектирования характеристик тепло- и массообмена и посвящена настоящая работа.
Т. о. исследование касается интегральных аэродинамических и теплообменных характеристик диаметрального дискового
вентилятора - теплообменника применительно к возможному его использованию в системе кондиционирования.
Актуальность темы
Среди большого многообразия типов и разновидностей вентиляторов существуют диаметральные дисковые вентиляторы. Вентиляторы этого типа имеют ряд важных характерных особенностей, делающих их применение в некоторых случаях целесообразным и предпочтительным:
• высокие антикавитационные характеристики;
• малошумность;
• устойчивость работы, стабильность подачи;
• возможность использования для перекачки вязких жидкостей;
• простота конструкции; легкость балансировки, обслуживания;
• слабая зависимость КПД от размеров;
• удобство для монтажа с вентиляционными коробами и в корпусах различных устройств;
• развитая поверхность дисков способствует интенсивному теплообмену в таких аппаратах и делает перспективным использование их в качестве проточных реакторов, например теплообменников.
Известен ряд патентов в РФ и за рубежом на диаметральные дисковые вентиляторы, однако их широкому распространению мешает отсутствие методик расчета основных рабочих характеристик, необходимых для их проектирования.
Цели работы:
- Получить экспериментальные данные о характеристиках процессов массо- и теплообмена в диаметральном дисковом вентиляторе и в частности:

Рис. 10. Зоны номинальных аэродинамических параметров диаметральных вентиляторов разных типов [20]:
1 — с многолопаточным направляющим аппаратом; 2 — с однолопаточным аппаратом; 3 — высоконагруженные без
направляющего аппарата; 4 — без аппарата с корпусом (ук=180°); 5 — упрощенные и с корпусом. (Ук=90°); 6 — дисковые диаметральные вентиляторы.