Исследование теплообмена в зоне кипения испарительных установок с клиновидными капиллярными каналами, расширяющимися в поперечном направлении

• Автор: Эфендиев, Сулейман Ярметович
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Содержание

Список обозначений

Введение

Глава 1. Анализ методов интенсификации теплообмена в зоне

генерации мара в испарительных установках

1.1. Предпосылки интенсификации теплоотдачи в зоне кипения

воды в испарительных установках.

1.2. Интенсификация теплоотдачи при кипении за счет использования капиллярнопористых покрытий

1.3. Интенсификация теплоотдачи за счет использования капиллярных щелевых каналов.

1.4. Анализ исследований кипения в клиновидных каналах.

Глава 2. Приближенная модель гидродинамики и теплообмена

па парогенерирующих поверхностях с использованием капиллярных щелевых каналов расширяющихся в поперечном направлении
2.1. Анализ движущих сил. действующих на паровые пузыри в
капиллярном канале, расширяющемся в поперечном направлении.
2.2. Интегральные характеристики бокового ускорения и их анализ
2.3. Анализ условий теплообмена при кипении в тупиковом капиллярном канале с поперечным углом раскрытия.
2.3.1. Приближенная модель процесса кипения жидкости в канале тупикового типа с поперечным углом раскрытия
2.3.2. Вывод уравнения для расчета теплоо тдачи при кипении в капиллярном щелевом канале с поперечным углом раскрытия.
2.4. Определение истинного объемного паросодержапия при кипении
в тупиковом капиллярном канале с поперечным углом раскрытия.
2.5. Анализ уравнения для расчета теплоотдачи при кипении
в канале с поперечным углом раскрытия.
Глава 3. Экспериментальная установка для исследования теплообмена на парогенерируюших поверхностях с клиновидными каналами
3.1. Конструкция теплопередающей стенки
3.2. Конструкция рабочего участка
3.3. Тарировка плотности передаваемого теплового потока.
3.4. Проверка глубины заделки термопар
3.5. Состав экспериментальной установки и ее элементы.
3.6. Порядок проведения опытов и обработка результатов
3.7. Анализ погрешностей экспериментов
Глава 4. Экспериментальное исследование кипения на парогенерирующей поверхности с клиновидными каналами
4.1. Сравнение экспериментальных данных по кипению жидкости
в капиллярных каналах с теорией
4.2. Пределы применимости расчетных соотношений
4.3. Методика инженерного расчета теплоотдачи в теплообменниках
испарителях с организацией кипения в капиллярных клиновидных каналах расширяющихся в поперечном направлении.
4.4. Теплообменникиспаритель с клиновидными каналами
и его сравнительные характеристики.
Выводы.
Список литературы


Экспериментальное исследование теплообмена в зоне кипения с использованием клиновидных капиллярных каналов, расширяющихся в поперечном направлении и его сопоставление с результатами теоретического анализа. Разработаны расчетные соотношения для определения коэффициента теплоотдачи в зоне кипения испарительных установок с клиновидными капиллярными каналами, расширяющимися в поперечном направлении. Определены пределы их применимости по диапазону изменения модифицированных чисел Рейнольдса, Лапласа, Бонда. Получены опытные данные по интенсивности теплоотдачи в зоне кипения испарительных установок с клиновидными капиллярными каналами, расширяющимися в поперечном направлении. Выявлены преимущества использования клиновидных каналов в области малых и умеренных значений плотности теплового потока. Выполнен сравнительный анализ результатов эксперимента и теоретических данных, выявивший их удовлетворительное согласование и показавший применимость разработанных расчетных соотношений при конструировании испарительных установок с использованием клиновидных капиллярных каналов, расширяющихся в поперечном направлении. Результаты работы позволяют обоснованно выбрать геометрические параметры поверхности теплообмена рекуперативного аппарата с использованием в зоне кипения теплоносителя клиновидных капиллярных каналов, расширяющихся з поперечном направлении. Полученные расчетные уравнения позволяют определить значения коэффициента теплоотдачи при кипении в клиновидных капиллярных каналах, расширяющихся в поперечном направлении при различных значениях минимального и максимального щелевого зазора, различной ширине капала и плотности теплового потока подводимого к греющей стенке. Результаты работы также будут использованы в учебном процессе по курсу «Тепло- массообменные процессы и установки». Экспериментальную установку предполагается использовать при проведении научно - исследовательских работ студентов. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций iюд-тверждается использованием современных методов исследования, тщательным анализом возможных погрешностей измерений, сопоставлением результатов экспериментов с опытными данными других авторов и согласованием полученных экспериментальных данных с результатами теоретического исследования. Апробация работы: Основные результаты и положения работы док-ладывалисьна Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» в г. Московского государственного индустриального университета в , , г. VII Международной научно-практической конференции «Молодые ученые-промышленности, науке, технологиям и профессиональному образованию: проблемы и новые решения» в г. Публикации: по теме диссертации опубликовано 7 работ в научных изданиях. Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов списка литературы из наименований. Работа содержит 2 страницы основного машинописного текста, рисунков. Глава I. Совершенствование конструкций и тепловой экономичности испарительных установок промышленных предприятий непосредственно связано с совершенствованием процесса теплопередачи в рекуперативных теплообменниках этих машин. В первую очередь необходимо рассмотреть, почему это действительно так. Испарительные установки нашли достаточно широкое применение на промышленных предприятиях для восполнения потерь пара и конденсата котельных, в пищевой и химической промышленностях, а также для обеззараживания и очистки сточных вод. Как отмечено в работах [9—], использование испарительных установок в составе оборудования промышленных предприятий обеспечивает заметные экономические и экологические преимущества для исходных вод с повышенной минерализацией, либо для маломинерализированных вод с повышенным содержанием органических соединений. Также они нашли применение в химической, пищевой промышленности и в системах очистки сточных вод. Сущность использования испарительных установок сводится к следующему. Природная вода направляется в корпус испарительной установки, в котором размещается поверхность теплообмена рекуператора. Греющим теплоносителем является водяной пар низкого давления. Нагреваемая вода кипит.