Исследование процессов гидродинамики и теплопередачи в двухфазных и термоэлектрических системах теплового регулирования

• Автор: Клюев, Николай Ильич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 225 с. : ил.

Глава 1. Тепло- и массоперенос в двухфазных и
термоэлектрических системах теплового регулирования
1.1. Двухфазные системы терморегулирования
1.2. Течения со вдувом или оттоком массы
1.3. Теплообмен на капиллярной поверхности
1.4. Антигравитационные тепловые трубы
1.5. Термоэлектрические охлаждающие устройства
Цель диссертационной работы
Основные задачи исследования
Глава 2. Массоперенос в низкотемпературных тепловых трубах
2.1. Ламинарное течение пара в прямоугольном канале испарительного теплообменника при малых поперечных числах Рейнольдса
2.1.1. Постановка задачи
2.1.2. Методика интегрирования
2.1.3. Гидродинамические характеристики течения
2.2. Течение пара в прямоугольном канале конденсатора
2.3. Течение жидкости в открытом прямоугольном канале испарителя с учетом влияния внешнего потока пара
2.3.1. Постановка и решение задачи
2.3.2. Гидродинамические характеристики течения
Выводы по главе
Глава 3. Гидродинамика двухфазных систем теплообмена при высоких тепловых нагрузках

3.1. Ламинарное течение пара в зоне испарения плоской термоплаты при больших поперечных числах Рейнольдса
3.1.1. Постановка задачи о течении пара в плоском канале испарителя
3.1.2. Метод интегральных многообразий
3.2. Ламинарное течение пара в цилиндрическом канале испарителя
3.2.1. Постановка задачи о течении пара в цилиндрическом канале испарителя
3.2.2. Методика интегрирования
3.3. Ламинарное течение жидкости в открытой прямоугольной канавке испарителя (конденсатора) при взаимодействии с внешним потоком пара
3.3.1. Постановка задачи о течении жидкости в плоском канале
3.3.2. Методика интегрирования
3.4. Дополнительные режимы ламинарного течения жидкости в открытой прямоугольной канавке испарителя (конденсатора)
3.4.1. Интеграл уравнения движения в виде линейной функции
3.4.2. Интеграл уравнения движения в виде тригонометрической функции
3.5. Ламинарное течение пара в плоском канале конденсатора
3.8. Численное решение для течения пара в плоском канале испарителя в широком диапазоне больших и малых поперечных чисел Рейнольдса

Выводы по главе
Глава 4. Определение коэффициентов теплопередачи на
внутренней поверхности двухфазного теплообменника
4.1. Обратные задачи теплопроводности как метод исследования теплопередачи
4.2. Двухфазная система терморегулирования
4.3. Физическая постановка задачи
4.4. Математическая постановка обратной задачи нестационарной теплопроводности
4.5. Методика интегрирования
4.6. Обработка расчетных данных
Выводы по главе
Глава 5. Теплопередающее устройство, произвольно
ориентированное в поле силы тяжести
5.1. Антигравитационная тепловая труба
5.2. Термический перепад давления
5.3. Динамические характеристики массопереноса
5.4. Предельные поперечные размеры петлевой магистрали
5.5. Определение вспомогательного теплоотвода
5.6. Опытное исследование тепловой трубы
5.7. Оптимизация геометрических характеристик тепловой трубы
5.8. Режимы работы тепловой трубы в условиях, моделирующих невесомость
Выводы по главе 1'
Глава 6. Исследование элементов двухфазной системы
терморегулирования

способности. Течение парового потока в испарителе имеет ряд особенностей, обусловленных вдувом массы. Изменение давления пара по длине зоны испарения определяется инерционными эффектами (разгон пара) и потерями на трение. При значительном теплоподводе и небольших длинах испарителя инерционные процессы являются преобладающими.
Рис.2.1. Схема испарительного теплообменника: и,У,Л/ - проекции вектора скорости на оси декартовой прямоугольной системы координат ОХУ г ; |_ -длина испарителя
Поскольку скорость газа в низкотемпературных тепловых трубах меньше скорости звука, то паровой поток можно считать несжимаемой жидкостью. Кроме того, положим, что вектор скорости У1 испарившейся с поверхности раздела фаз частицы жидкости перпендикулярен этой поверхности. Тогда в первом приближении течение для ядра потока будет ПЛОСКИМ ПО отношению К ПЛОСКОСТИ 0X2 и можно пренебречь составляющей скорости по оси х. С учетом сделанных допущений математическая формулировка задачи о ламинарном течении вязкой несжимаемой жидкости в прямоугольном канале будет иметь следующий вид: