Исследование теплообмена в зоне кипения испарительных теплообменников с наклонными в продольном и поперечном направлениях клиновидными каналами

• Автор: Шакирова, Екатерина Алиевна
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с. : ил.

Содержание

Список обозначений.

Введение.
Глава 1. Методы совершенствования теплообмена в зоне кипения испарительных теплообменников и постановка задачи исследования

1.1. Обоснование актуальности совершенствования теплообмена

в зоне кипения теплообменниковиспарителей.

1.2. Методы улучшения теплообмена в зоне кипения теплообменниковиспарителей

1.3. Анализ исследований кипения в микроканалах.

1.4. Организация кипения в капиллярных щелевых каналах.

1.5. Предпосылки использования клиновидных каналов

1.6. Анализ исследований кипения в наклонных плоскопараллельиых каналах

Глава 2. Приближенное теоретическое описание гидродинамики и теплообмена при кипении жидкости в испарительной зоне теплообменников с использованием наклонных клиновидных капиллярных щелевых каналов.
2.1. Анализ движущих сил, действующих на паровые пузыри
в наклонных клиновидных каналах
2.2. Интегральный анализ движущих сил, действующих
на паровые пузыри в наклонных клиновидных каналах
2.3. Приближенная модель кипения жидкости в клиновидных наклонных капиллярных щелевых каналах
2.4. Получение уравнений, для расчета теплоотдачи при кипении
в наклонных клиновидных щелевых каналах
Глава 3. Экспериментальный стенд и методика исследования.
3.1 Задачи исследования
3.2 Эксперименталыый стенд
3.3 Основные узлы экспериментального стенда
3.4 Методика измерений.
3.4.1 Тарировочныс опыты.
3.4.2 Методика проведения опытов.
3.5 Предварительные опыты
3.6 Выводы .
Глава 4. Экспериментальные исследования и их анализ
4.1. Результаты опытов и их сравнение с теоретическими данными
4.2. Границы применимости полученных уравнений для расчета
интенсивности теплообмена при кипении в наклонных клиновидных каналах.
4.3. Последовательность расчета теплоотдачи в зоне кипения
испарительных теплообменников с наклонными клиновидными капиллярными каналами.
4.4. Пример конструкции испарительного теплообменника
с использованием наклонных клиновидных капиллярных каналов
4.5. Выводы.
Список литературы


Получены опытные данные по интенсивности теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами, расширяющимися в поперечном направлении. Выявлены области режимных и геометрических параметров, в которых целесообразно использовать наклонные к горизонту в продольном и поперечном направлении клиновидные капиллярные щелевые каналы. Проведен сравнительный анализ результатов эксперимента и теоретических данных, показавший, что они удовлетворительно согласуются. Показано что использование в пластинчатых испарительных теплообменниках наклонных клиновидных капиллярных щелевых каналов позволяет обеспечить устойчивый режим кипения при плотности теплового потока в 4—5 раза меньшей, чем в традиционных условиях и в 3—4 раза повысить интенсивность теплоотдачи. Результаты работы дают возможность выбрать геометрические и режимные параметры зоны кипения испарительных теплообменников с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами. Полученные уравнения позволяют рассчитать интенсивность теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлении клиновидными капиллярными щелевыми каналами, при различных значениях минимального и максимального щелевого зазора, различной ширине канала, плотности передаваемого теплового потока, различных продольных и поперечных углах наклона канала к горизонту. Результаты работы предполагается использовать в учебном процессе по курсу «Тепло-массообменные процессы и установки». Экспериментальная установка будет использована при проведении научно - исследовательских работ студентов. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций основана на использовании современных методов исследования, тщательном анализе погрешностей измерений, сопоставлении результатов экспериментов с опытными данными других авторов, согласовании полученных экспериментальных данных с результатами теоретического исследования. Апробация работы: Основные результаты и положения работы докладывались и обсуждались на VII и VIII Международных научно - практических конференциях «Молодые ученые - промышленности, науке и профессиональному образованию: проблемы и новые решения» в , гг. IV Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения» в , гг. Мавлютовские чтения» в г. IV Международной студенческой научно - практической конференции для студентов, аспирантов, соискателей и молодых специалистов «Традиции, тенденции и перспективы в научных исследованиях» в г. Всероссийской научно-практической конференции «Студент и наука-» в г. Московского государственного индустриального университета в , ,, гг. Публикации: по теме диссертации опубликовано работ в научных изданиях, в том числе три публикации в изданиях из перечня, рекомендуемого ВАК. Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка литературы из наименований. Основное содержание работы изложено на 1 странице и включает рисунков. Глава 1. На сегодняшний день во многих отраслях промышленности стоит задача совершенствования процесса теплообмена для повышения надежности и экономичности различных промышленных конструкций, а также сбережения энергоресурсов. В области промышленной теплоэнергетики является важной задача интенсификации процесса теплоотдачи в зоне кипения рекуперативных испарительных теплообменных аппаратов. Среди возможных вариантов решений этой задачи можно выделить следующие: нанесение на поверхность теплообмена тонкого пористого неметаллического или металлического покрытия; организация кипения в капиллярных щелевых каналах. Но перед тем как рассмотреть эти методы, необходимо проанализировать предпосылки интенсификации теплообмена в зоне кипения теплоносителя в испарительных теплообменных аппаратах. В первую очередь необходимо обратить внимание на широкое распространение рекуперативных аппаратов с кипением одного из теплоносителей. Они входят в состав различных видов выпарных и дистилляционных установок, аппаратов для очистки сточных вод, испарительных установок и другого теплоэнергетического оборудования промышленных предприятий.