Влияние циркуляции двухфазного потока на интенсивность теплообмена при кипении в замкнутом объеме (применительно к термосифонам с торцевым подводом тепла)

• Автор: Шулявски, Тадеуш
• Шифр специальности: 05.04.03, 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Одесса
• Количество страниц: 260 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА О ПРОЦЕССАХ ГИДРОДИНАМИКИ

И ТЕПЛООБМЕНА ПРИ КИПЕНИИ В ТЕРМОСИФОНАХ.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Классификация термосифонов и области их

применения в технике

Л Результаты проектирования и эксплуатации тепловых труб и термосифонов в различных областях техники.
1.1.2. Перспективы применения двухфазных термосифонов в термоэлектрических охлаждающих элементах
1.2. Особенности процессов теплообмена при фазовых превращениях в низкотемпературных термосифонах
1.3. Основные характеристики и принципы построения диаграмм режимов течения двухфазных потоков.
1.4. Постановка задач исследования
2. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ
ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА И ТЕПЛООБМЕНА ПРИ КИПЕНИИ В ТЕРМОСИФОНЕ С ТОРЦОВЫМ ПОДВОДОМ ТЕПЛА
2.1. Анализ и разработка метода структурной диагностики двухфазного потока при естественной конвекции .
2.1.1. Выбор метода измерения истинного объемного паросодержания
2.1.2. Методические основы резистивного метода измерения локального истинного паросодержания .
2.1.3. Выбор типа и параметров мостовой схемы
измерения локального истинного паросодержания . .
2.1.4. Определение уровня дискриминации и времени интегрирования измеряемого сигнала
2.1.5. Конструктивные особенности, основные характеристики и технология изготовления датчиков измерения локального истинного паросодерания
2.2, Разработка метода определения температуры поверхности кипения и тепловых потоков .
2.3. Алгоритм обобщения опытных данных.
Выводы
3. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА И АНАЛИЗ
ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Описание экспериментального стенда для моделирования естественной конвекции двухфазного потока при кипении в термосифоне
3.2. Конструкция термосифона и результаты тарировки датчиков
3.3. Анализ погрешности измерений .
3.3.1. Анализ погрешности измерения паросодержания
3.3.2. Анализ погрешности измерения коэффициента теплоотдачи .
Выводы
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО И ЭКСПЕРГОЛЕНТАЛЪНОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ И КРИЗИСА ТЕПЛООБМЕНА
ПРИ КИПЕНИИ В ТЕРМОСИФОНЕ С ТОРЦЕВЫМ ПОДВОДОМ
ТЕПЛА .
4.1. Модель турбулентной диффузии формирования структуры двухфазного потока при кипении в термосифоне с торцевым подводом тепла.
4.2. Построение карт режимов циркуляции двухфазного потока в замкнутом объеме термосифона
4.3. Влияние циркуляции двухфазного потока на интенсивность теплообмена при кипении в термосифоне с торцевым подводом тепла
1
4.4. Влияние циркуляции двухфазного потока на кризис теплообмена при кипении в термосифоне с торцевым подводом тепла.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ .
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Крайнего Севера 4,5, 5,,,,9 находят они применение также в химической технологии 7,0,1,2,3,4,6 в энергооборудовании цветной и черной металлургии 5,,,,,5,7 и т. Несмотря на широкие перспективы применения термосифонов в различных областях техники, в известной литературе отсутствуют сведения об их серийном производстве. Имеющийся опыт эксплуатации к настоящему времени некоторые образце в СССР работают более десяти лет нуждается в серьезной систематизации и анализе. Самой распространенной формой применения термосифонов как и тепловодов вообще является использование их в качестве теплопередающих элементов в теплообменных аппаратах. Согласно , 8 такие теплообменники условно разбиваются на три основных типа процесс процесс, процесс комфорт и комфорт комфорт. Теплообменники типа процесс комфорт используются для утилизации бросового тепла с целью обогрева помещений в зимнее время 4,8. Теплообменники типа комфорт комфорт используют тепло отработавшего воздуха для предварительного нагрева или охлаждения в системах кондиционирования воздуха ,2,2,8. Область применения зависимостей 0, 4 Л 4 0, 0,3 4 I Е. См2. Теплообменники с термосифонами могут утилизировать от до тепла. Теплообменники с термосифонами обладают также свойствами обратимости, то есть могут использоваться как для нагрева, так и для охлаждения без изменения их конструкции. Основные характеристики таких теплообменников систематизированы в таблице 1. На рис. Поскольку многообразие конструктивных решений и специфика условий применения термосифонов в радиоэлектронике и электротехнике не поддаются классификации с единых позиций, то систематизация иммющегооя материала в этой области не представляется возможным. В качестве примера, имеющего большое хозяйственное значение, рассмотрим проблилу охлаждения силовых тиристоров. За последние лет в разных странах, в том числе и в СССР, начали выпускаться тиристоры и вентили таблеточной конструкции. Целесообразность такого конструктивного решения обусловлена технологическими преимуществами при крупносерийном производстве. Таблица . X 2 5 6 . Теплообменник
Ч2. ЧЗ. Утилизация Вертикальная Стальные тру Без ооебое Вода тепла ухо горизонталь бы 0 x3,5 т кия, общая дящех газов ная под уг шахматное поверхность в котельных лом к горл располокенпе, ТГЛс . Устраняет низкотемпературную коррозию, повышает эффективность па . Эксплуатируются с 3 г Установлено на ТЭЦ более шт. АВ . Зч. Продолжение таблицы . Канада водческих тальное 0 ,4 мм пластины по каждому из о. Продолжение таблицы 1. Теплообменник ЧССР СЧО для животно вертикальводческих ное ферм диаметр мм. Теплообменник ИТЭДО имени Лыкова АН БССР отопление кабин транспортных средств газами двигателя внутреннего сгорания диаметр мм. ТС фирмы АВ буеягка . Рис. Если в вентилях типа В0 и тиристорах типа I кремниевая пластина припаивается к термокомпенсаторам при помощи олова и, тем самым, обеспечивается удовлетворительный тепловой мост, то в таблеточных тиристорах и вентилях все конструктивные элементы складываются в корпусе и контакт между ними осуществляется внешним сжатием с усилием не менее 1,5 т. Таким образом, внутри таблеточных тиристоров теплопередача осуществляется теплопроводностью и контактным теплообменом. Значения тепловых сопротивлений тиристоров I и вентилей В0 обычно лежат в диапазоне 0,0. ВтС 6, что соизмеримо с полным внутренним термическим сопротивлением двухфазных низкотемпературных терлосифонов 5. Охлаждение вентилей, триодов и тиристоров характеризуется высокой теплонапряженностью. О площади диаметром . Вт до Вт, при этом температура полупроводниковой структуры, например, для тиристоров не должна превышать 0. На рис. Их традиционные анодные радиаторы, предназначенные для воздушного обдува, заменены двухфазными термосифонами, в которые анодный ввод входит в качестве единственного тегагорасоеивающего выступа. В 0 приведены данные, иллюстрирующие зависимость температуры анодных вводов Та триодов ГСБ и Г0Б от отводимой мощности в стационарном режиме. Сопоставление с результатами воздушного охлаждения показывает перспективы существенного повышения номинальной мощности при использовании термосифонов с водой или антифризом.