Экспериментальное исследование теплообмена и гидродинамики в закрученном потоке при одностороннем нагреве

• Автор: Захаров, Евгений Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил.

Глава 1. Обзор литературы и анализ состояния проблемы

1.1. Кипение в условиях недогретого потока

1.2. Особенности теплообмена, кризис кипения при кипении в условиях закрученного потока теплоносителя

1.3. Теплообмен, кризис теплообмена при кипении в условиях одностороннего нагрева

1.4. Выводы и постановка задач диссертационной работы

Глава 2. Описание экспериментальной установки

2.1. Принципиальная схема экспериментальной установки

2.2. Гидравлический контур

2.3. Вакуумная система

2.4. Система нагрева

2.5. Система сбора и обработки информации

Глава 3. Методика проведения экспериментальных исследований и конструкция рабочего участка
3.1. Описание методики эксперимента
3.2. Описание рабочего участка
3.3. Порядок проведения эксперимента

Глава 4. Исследование зависимости гидродинамических параметров при различной закрутке потока
4.1. Особенности гидродинамики закрученного потока
4.2. Экспериментальные данные и их первичная обработка
4.3. Расчёт коэффициентов гидравлического сопротивления и
обобщение экспериментальных данных
Глава 5. Исследование особенностей теплообмена в
условиях закрученного потока при одностороннем нагреве
5.1. Постановка задачи
5.2. Экспериментальные данные
5.3. Расчет коэффициента теплоотдачи
5.4. Выбор определяющей температуры и обобщение экспериментальных
данных
5.5. Исследование теплообмена в режиме кипения в недогретом
закрученном потоке при одностороннем нагреве
5.5.1. Методика проведения экспериментальных исследований
5.5.2. Экспериментальные данные
5.5.3. Обобщение данных о теплообмене в режиме кипения
Заключение
Список литературы
Приложение!
ОБОЗНАЧЕНИЯ
Q - тепловой поток, Вт;
- плотность теплового потока, Вт/м2; а - коэффициент поверхностного натяжения, Н/м; р - плотность жидкости, кг/м3; р - плотность пара, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с ; г - удельная теплота испарения, кДж/кг;
Т,АТ - температура, разность температур, К;
V - кинематическая вязкость, м2/с; а? - диаметр канала, м;
а - коэффициент температуропроводности, м2/с; ц - динамическая вязкость, Па-с; с - изобарная удельная теплоемкость, Дж/(кг-К); а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 • К);
X - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К); р - давление, Па;
£ - гидравлическое сопротивление;
/ - шаг скрученной ленты, мм;
. I о
I = т г- - капиллярная константа, мм;
и(р-р)
мV - скорость течения, м/с; к~~ - коэффициент закрутки потока; у = (?/2)/с/ - степень закрутки потока;
Ыи = “ - число Нуссельта;

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И КОНСТРУКЦИЯ РАБОЧЕГО УЧАСТКА
3.1. Описание методики эксперимента
В связи с поставленными в главе 1 задачами необходимо разработать такую методику эксперимента, которая позволила бы непосредственно по прямым измерениям перейти к расчету плотности теплового потока на границе стенка-жидкость и локального коэффициента теплоотдачи. Целью такого эксперимента также является оценка надежности программы обработки экспериментальных данных, описанной в [3,6].
Предлагаемая методика определения локального значения коэффициента теплоотдачи на внутренней стенке рабочего участка (РУ) основана на измерении температурного поля в стенке мишени в среднем сечении, проходящем через “лобовую” точку А' (рис.3.1). Предварительный расчёт температурного поля, выполненный для мишени с заданной геометрией по ранее использованной методике [3,6], показал, что, по крайней мере, в условиях конвективного теплообмена изотермические поверхности в зоне “лобовой точки” являются плоскими и практически параллельны, а температурное поле в этой зоне можно считать однородным. Таким образом, представляется возможным, измерив температуру в нескольких точках мишени вдоль линии А' — А, путём экстраполяции получить значение температуры, как на внешней тепловоспринимающей поверхности мишени, так и на стенке канала с теплоносителем.