Тепломассообмен при течении водного аэрозоля в каналах компактных теплообменников

• Автор: Чичиндаев, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 195 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ТЕПЛОМАССООБМЕН В ДВУХФАЗНЫХ ГАЗОКАПЕЛЬНЫХ ПОТОКАХ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Виды двухфазных дисперсных потоков с жидкими частицами

1.2. Экспериментальное исследование тепломассообмена при теплоотдаче к двухфазным дисперсным потокам

1.2.1. Теплоотдача при закризисном теплообмене

1.2.2. Теплоотдача при воздушно-испарительном теплообмене

1.3. Теоретические исследования тепломассообмена двухфазных дисперсных потоков

1.3.1. Гетерогенная модель

1.3.2. Гомогенная модель

1.3.3. Модели в приближении пограничного слоя
1.4. Особенности гидродинамики и тепломассообмена двух- трехфазного потока водного аэрозоля в компактных теплообменниках
1.4.1. Механизм образования и дисперсный состав аэрозоля
1.4.2. Миграция аэрозольных частиц в потоке
1.4.3. Особенности массообмена частиц водного аэрозоля
1.5. Краткое изложение разрабатываемой модели
1.5.1. Цель и основные задачи исследований
1.5.2. Задачи экспериментального исследования
1.5.3. Задачи теоретического исследования
1.5.4. Характеристика решаемых научных задач

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ К ТРЕХФАЗНОМУ ПОТОКУ ВОДНОГО АЭРОЗОЛЯ
2.1. Постановка задачи
2.2. Описание экспериментальной установки
2.2.1. Экспериментальная установка
2.2.2. Нагреваемый рабочий элемент
2.2.3. Схема измерений
2.2.4. Методика проведения экспериментов
2.2.5. Оценка погрешностей измерений
2.3. Исследование теплоотдачи к потоку водного аэрозоля
2.3.1. Методика обработки и обобщения осредненной теплоотдачи
2.3.2. Теплоотдача к сухому воздуху
2.3.3. Обобщение экспериментальных данных по теплоотдаче к трехфазному потоку водного аэрозоля
2.4. Исследование локальной теплоотдачи к потоку водного аэрозоля
2.4.1. Методика обработки и обобщения локальной теплоотдачи
2.4.2. Теплоотдача на начальном участке
2.4.3. Влияние тепломассообмена при испарении на теплоотдачу
2.4.4. Интенсификация теплоотдачи по длине канала
2.5. Особенности теплоотдачи к потоку водного аэрозоля
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ К НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМУ ПОТОКУ ВОДНОГО АЭРОЗОЛЯ
3.1. Особенности физической модели и постановка задачи
3.1.1. Физические особенности процесса
3.1.2. Особенности тепломассообмена аэрозольной частицы
3.1.3. Физические особенности модели

3.2. Математическая модель расчета тепломассообмена в трехфазном потоке водного аэрозоля
3.2.1. Физическая модель и уравнение энтальпии
3.2.2. Система уравнений для теплоемкости
3.2.3. Определение равновесной температуры водного аэрозоля в области отрицательных температур
3.3. Математическая модель расчета тепломассообмена в трехфазном пограничном слое
3.3.1. Схема тепломассообменных процессов в двухфазном пограничном слое
3.3.2. Уравнение энергии для двухфазного пограничного слоя
3.3.3. Распределение температуры в ламинарном двухфазном пограничном слое
3.3.4. Распределение температуры в турбулентном двухфазном пограничном слое
3.4. Математическая модель расчета процесса теплоотдачи
3.4.1. Система дифференциальных уравнений теплоотдачи
3.4.2. Методика проверки достоверности математической модели
3.4.3. Локальная теплоотдача около пластины при граничных условиях I рода
3.4.4. Локальная теплоотдача в канале при граничных условиях II рода
3.5. Численное исследование теплоотдачи к потоку водного аэрозоля
3.5.1. Цель исследования и характеристика получаемых результатов
3.5.2. Влияние на теплоотдачу массовой концентрации влаги
3.5.3. Влияние на теплоотдачу скорости теплоносителей
3.5.4. Влияние на теплоотдачу участка тепловой стабилизации
3.6. Особенности теплоотдачи в теплообменном канале

Ш1+т2+шз+т4=1, ш2+т3+т4=то,
бт2=-бтз, (1.5)
дтр _ат0 _0
дх ду
где т0 - начальная массовая концентрация влаги в воздухе.
Принятые допущения :
СО] = к>з = со4, п
Т (х,у) = Т2(х,у) = Т3 (х,у) = Т8(р),
- тепломассообмен при испарении протекает при равновесных условиях, так что температуры фаз в каждой точке пространства совпадают и равны температуре насыщения;
дЧо _ дЦдФ „
ду ду
- ввиду отсутствия жидкой пленки на поверхности плотность теплового потока от стенки к низкотемпературному потоку водного аэрозоля идентична таковой для однофазного теплоносителя.
Для разработки предлагаемой модели необходимо решить следующие подзадачи:
1. Найти функцию Срф = Г<3 в области отрицательных тем-
ператур.
2. Проверить правильность принятых гипотез, в частности, о равенстве Чо = Чдф и достоверности равновесной модели.
3. Разработать методику расчета уравнения энергии в приближении пограничного слоя, учитывающую наличие тепломассообмена, как в ядре потока, так и в пристенном слое теплоносителя.