Интенсификация теплообмена в зоне генерации пара на основе оребрения теплопередающей поверхности рекуператора

• Автор: Карасев, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание

Условные обозначения

Введение

Глава 1 Анализ методов интенсификации теплообмена при

кипении жидкости

Глава 2 Теоретическая модель кипения жидкости на оребренной

поверхности теплообмена.

Глава 3 Экспериментальная установка и методы исследования.

3.1 Экспериментальная установка и ее основные элементы

3.2 Тарировочные опыты

3.3 Методика исследования кипения жидкости в щелевых
каналах,образованных ребрами
3.4 Анализ погрешностей измерений и обработки экспериментальных данных.
Глава 4 Анализ Экспериментальных и теоретических данных.
4.1 Результаты исследования процесса теплообмена при кипении жидкости в тупиковых каналах,
образованных ребрами.
4.2 Сопоставление результатов экспериментального исследования кипения жидкости в тупиковых щелевых
каналах с теоретическими данными.
4.3 Сопоставление опытных данных по исследованию кипения жидкости настоящей работы с опытными
данными других авторов.
4.4 Варианты конструктивного исполнения теплообменных аппаратов с организацией кипения теплоносителя на
оребренной поверхности.
Список литературы


Подобная ситуация характерна для теплообменников, в которых греющим теплоносителем является водяной пар, вода и другие вещества, характеризующиеся высокой интенсивностью теплоотдачи. Кроме того, задача интенсификации теплоотдачи в зоне кипения чрезвычайно важно для теплообменных аппаратов, в которых происходит кипение различных хладагентов. К числу известных методов повышения интенсивности теплоотдачи в зоне кипения следует отнести нанесение на поверхность кипения капиллярно - пористого покрытия. Этот метод применим в тех случаях, когда капиллярная структура покрытия со временем не засоряется продуктами, возникающими за счет разложения в процессе эксплуатации аппарата самой кипящей жидкости или в результате химического взаимодействия между жидкостью и капиллярной структурой. Так же подобное засорение капиллярной структуры^нанесенной на греющую стенку может возникать за счет отложения твердых включений, поступающих в рекуператор с потоком кипящей жидкости. Другим перспективным методом интенсификации теплоотдачи при кипении нагреваемого теплоносителя является организация процесса кипения в узких каналах с величиной щелевого зазора, соизмеримой с капиллярной постоянной кипящей жидкости. Данный метод интенсификации теплоотдачи при кипении позволяет получить примерно такой же выигрыш в части повышения коэффициента теплоотдачи, что и кипение на капиллярно - пористом покрытии, но менее чувствителен к загрязнениям поверхности теплообмена различными отложениями. Недостатком непосредственного использования кипения в капиллярных каналах является снижение плотности теплового потока, при которой наступает кризис теплообмена. Это ограничивает диапазон тепловых нагрузок, при которых возможно использование капиллярных щелевых каналов в зоне кипения. Представляет особый интерес вариант интенсификации теплоотдачи в зоне кипения теплоносителя путем оребрения поверхности теплообмена. Причем, если величина щелевого зазора между ребрами не будет превышать капиллярной постоянной кипящей жидкости, то это позволит получить преимущества, характерные для кипения в капиллярных каналах традиционной геометрии. Наряду с этим, следует ожидать увеличения диапазона режимных параметров работы рекуператора, снабженного подобным оребрением в зоне кипения в сторону больших тепловых нагрузок, так как плотность теплового потока от поверхности ребра к кипящей жидкости будет существенно меньше плотности теплового потока, подводимого к основанию ребер. Разработка соотношений для расчета теплоотдачи при кипении жидкости в капиллярных каналах на оребренной поверхности теплообмена. Экспериментальное исследование теплообмена при кипении на оребренной теплопередающей поверхности и его сопоставление с результатами теоретического анализа. Разработаны расчетные соотношения для определения коэффициента теплоотдачи при кипении на оребренной поверхности с величиной зазора между ребрами не превышающей капиллярной постоянной кипящей жидкости. Получены опытные данные по интенсивности теплоотдачи при кипении на оребренных поверхностях различной геометрии. Выполнен сравнительный анализ результатов эксперимента с теоретическими данными, выявивший их удовлетворительное согласование и показавший применимость разработанных расчетных соотношений при конструировании рекуператоров с оребрением в зоне кипения теплоносителя. Показано, что оребрение поверхности кипения позволяет расширить диапазон применения капиллярных щелевых каналов в сторону увеличения тепловых нагрузок. Результаты работы позволяют обоснованно выбрать геометрические параметры оребренной поверхности теплообмена рекуперативного аппарата в зоне кипения теплоносителя. Результаты работы будут использованы в учебном процессе по курсу «тепло-массообменные процессы и установки». Текстиль ». Москва . Публикации: по теме диссертации опубликованы 6 работ в научных изданиях. Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка литературы из наименований. Основное содержание работы изложено на 9 страницах содержит рисунков и 6 таблиц.