Academic literature on the topic 'Коефіцієнти теплопередачі'

. Проведено визначення коефіцієнта конвективної теплопередачі для внутрішньої стіни будівлі з використанням диференційного рівняння теплопередачі. Встановлено що значення цього коефіцієнту в рази відрізняється від значення отриманого за допомогою теорії п

Розглянуто процеси теплообміну у каналах технологічного обладнання з навколишнім середовищем у випадках, які є найбільш розповсюдженими в машинах та апаратах хімічної та харчової промисловості. У першому випадку зовнішнє середовище вважається нескінченним тепловим резервуаром із заданою температурою. У другому випадку роль зовнішнього середовища виконує канал, у якому рухається теплоносій, при цьому температура теплоносія не вважатися заданою і змінюється уздовж довжини каналу. У рівняння теплообміну входять конвективні доданки та доданки з теплопровідністю при цьому теплообмін у каналі з неньютонівською рідиною відбувається при великих значеннях числа Пекле. Рух теплоносія в каналі вважається інерційним і теж відповідає великим значенням числа Пекле. У гідродинамічному аспекті неньютонівські рідини та теплоносій рухаються в різних режимах, а в тепловому аспекті – в одному. Сформульовано рівняння теплообміну при течії неньютонівських (в’язкопластичної та узагальнено-зрушеної) рідин. Наведені рівняння теплообміну, являють собою систему диферинціальних рівнянь першого порядку в кінцевих різницях для температури рідини в каналі. І в цьому полягає їх головна відмінність від розрахунків для випадків фіксованих температу на стінках прямого каналу та занурення прямого каналу в тепловий резервуар з фіксованою температурою. Показано, що температура рідини залежить від поздовжньої координати вздовж каналу. В цьому випадку залежність температури від геометричних характеристик каналу визначається площею поперечного перетину каналу та його периметром, а також відношенням геометрічних розмірів (ширини, висоти та довжини) каналу. Отримані вирази, при проведенні інженерних розрахунків дозволяють визначати відповідні коефіцієнти тепловіддачі і теплопередачі при течії неньютоновскіх рідин в каналах і з зовнішнім середовищем.

Розглянуто питання математичного моделювання теплофізичних властивостей шару сипкого матеріалу, що дає змогу врахувати та відобразити основні властивості процесу агломерації. Запропоновано методику об’єднання в моделі уявлень про частинку сипкого матеріалу як термічно тонкого та термічно масивного тіла. Досліджено вплив параметрів однорідного моно- та полідисперсного шару на його коефіцієнт теплопровідності. Також виконано оцінку впливу системи завантаження та формування шару на розподіл матеріалу щодо фракції та теплофізичні властивості як локальних горизонтів, так і всього шару в цілому. На підставі експериментальних даних встановлено закономірності змінювання об’ємного коефіцієнта теплопередачі в шарах сипких матеріалів. Подано математичний опис розглянутих процесів, визначено початкові та граничні умови застосування моделі. Отримана модель однаково добре описує теплофізичні процеси як в шарах без внутрішніх джерел енергії, так і в шарах із спалюванням у них твердого палива.

Розглянуто теплообмінник, у якого коефіцієнт теплопередачі змінюється вздовж теплопередавальної поверхні за законом нормального розподілення Гауса. На базі даного теплообмінника представлений вивід основних рівнянь та виконані розрахунки температурного профілю, а також профілю теплового потоку та ефективності теплопередавальної поверхні.

Розглядається питання забезпечення теплового режиму анодного блоку магнетрона шляхом заміни системи повітряного охолодження на систему рідинного охолодження. Стверджується, що система рідинного охолодження найбільш підходяща для магнетронів, які в даний час передбачають систему повітряного охолодження, однак не розраховані на тривалу роботу в складі промислових мікрохвильових установок. Організація системи рідинного охолодження дозволить магнетрон працювати тривалий час без перегріву і в сприятливих умовах, при яких виключено забивання частинками і пилом поверхні теплообміну і виникнення перегріву поверхні анодного блоку. Основним елементом розроблюваної системи рідинного охолодження є сорочка охолодження, що представляє собою кільцевий канал з теплопровідного матеріалу. Сорочка охолодження кріпиться безпосередньо на анодний блок, при цьому ступінь стиснення поверхонь і товщина повітряного зазору повинні забезпечити мінімальне сумарне термічний опір. Для визначення коефіцієнтів тепловіддачі отримана емпірична залежність, яка відображає той факт, що при охолодженні анодного блоку раціональними є в'язкі і в'язкісно-гравітаційні режими руху. Визначено основні теплові характеристики процесу охолодження, що включають коефіцієнт теплопередачі, зміну температури теплоносія, максимально допустиму температуру на вході. Розрахунки проведені для двох видів теплоносіїв: вода і 54 % водний розчин етиленгліколю. Застосування даного схемного рішення і вибір раціональних розрахункових режимних дозволяє вирішити проблему підвищення ефективності виробництва і надійності роботи мікрохвильової техніки.

Наведено математичну модель пластинчастого теплообмінника (ПТО) при утворенні забруднень на поверхні пластин. Модель представлена системою рівнянь в приватних похідних, інтегрування якої дозволяє оцінити локальні параметри процесу і розрахувати зміну місцевих значень товщини шару забруднюючої речовини в часі. Адекватність моделі підтверджена даними роботи ПТО в промислових умовах.
A mathematical model of Plate Heat Exchanger (PHE) is given for the fouling formation on the surface of the plates. The model is represented by the system of partial differential equations. The system integration allows estimate local process parameters and to calculate the development in time of deposited fouling layer thickness. The model validity is confirmed by data of PHE operation in industrial conditions.

Захист відбувся 22 грудня 2020р. о 13.00 годині на засіданні екзаменаційної комісії №18
Робота присвячена підвищенню інтенсифікації теплообміну в кожухотрубному теплообміннику. Досліджено процес теплообміну в кожухотрубному теплообміннику, зокрема досліджено вплив статичних спіральних вставок на значення коефіцієнта теплопередачі. Запропоновано заходи для підвищення коефіцієнта теплопередачі
Вступ 1. 1. Оглядова частина. 1.1. Огляд існуючого теплообмінного обладнання. 1.1.1. Загальні поняття. 1.1.2. Класифікація теплообмінного обладнання. 1.2. Мета та задачі роботи 2. Методи досліджень. 2.1. Встановлення математичних залежностей між досліджуваними в роботі фізичними величинами. 2.2. Методика математичного моделювання процесу теплообміну в пастеризаційній установці. 3. Дослідження процесу теплопередачі при нагріванні молока в кожухотрубній теплообмінній установці. 3.1. Інтенсифікації теплообміну 3.1.1. Збільшення площі теплообміну. 3.1.2. Збільшення різниці температур. 3.1.3. Підвищення коефіцієнтів тепловіддачі. 3.2. Теоретичні дослідження теплопередачі при застосуванні статичних спіральних вставок. 3.3. Моделювання руху рідини при застосуванні статичних спіральних вставок 3.4. Висновки до розділу. 4. Розрахунок кожухотрубного теплообмінного апарата для нагрівання молока. 4.1. Тепловий розрахунок. 4.2. Конструктивний розрахунок. 4.3. Гідравлічний розрахунок. 4.4. Підбір насоса для води. 4.3. Висновки до розділу. 5. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях. 5.1 Охорона праці. 5.2. Заходи з безпеки в надзвичайних ситуаціях.

Дисертація присвячена дослідженню теплопередаючих характеристик пульсаційних капілярних теплових труб (ПТТ) в залежності від режимних та експлуатаційних параметрів. Дослідження проводились зі скляною та мідною ПТТ з внутрішнім діаметром, відповідно, 3,8мм та 1мм; кількість петель 4 та 7. Теплоносієм слугувала вода з коефіцієнтом заповнення приблизно 50% від внутрішнього об’єму. Охолодження скляної ПТТ відбувалося за рахунок вільної конвекції повітря, мідної – за рахунок вимушеної конвекції рідини з різними значеннями температури та витрати. Кут нахилу мідної ПТТ до горизонту змінювався від -90° до +90° з кроком 45°. Робота ПТТ умовно розділена на два режими передачі тепла: конвективно-кондуктивний, що відповідає малим значенням підведеної теплової потужності, та пульсаційний, що відповідає середнім та високим значенням підведеної теплової потужності та початку кипіння теплоносія. Величину теплового потоку, за якої відбувається перехід від одного режиму передачі тепла до другого, названо перехідним QПЕРЕХ. В результаті досліджень виявлено вплив режимних (підведений тепловий потік, витрата та температура охолоджувальної рідини) і експлуатаційних (орієнтації в просторі, зовнішні механічні вібрації) на температурний режим, термічний опір та коефіцієнти тепловіддачі ПТТ. Отримана напівемпірична залежність для приблизного розрахунку QПЕРЕХ. Отримані формули для обчислення кількості петель замкнутої та розімкнутої ПТТ в залежності від геометрії капілярної трубки, довжин зон нагріву та конденсації. На базі пульсаційного механізму теплопередачі розроблені новітні пристрої. Порівняння роботи ПТТ з іншими радіаторами показало, що пульсаційні теплові труби найбільш ефективні при необхідності відведення високих теплових потоків (більш ніж 6 Вт/см2).
The dissertation is dedicated to the heat transfer characteristics of pulsating capillary heat pipes (PHP) depending on the regime and operational parameters. The experiments were conducted with glass and copper PHP with the internal diameter, respectively, 3,8mm and 1mm; number of turns 4 and 7. The water was used as a heat carrier; the filling ratio was approximately 50% of the internal volume. Cooling of the glass PHP was carried out by free air convection, and cooling of the copper one was carried out by forced convection of the liquid with different values of temperature and flow rate. The inclination angle of the copper PHP varied from -90° to + 90° in increments of 45 °. The PHP operation can be conditionally divided into two modes of heat transfer that are: convection-conductive mode that corresponds to small values of input heat power and pulsation mode that corresponds to middle and high of input heat power and to the heat carrier boiling. The heat flux called transient takes place at the transition from one mode of heat transfer to another. As a result of experimental studies the temperature of the PHP heating, transport, and condensation areas as well as thermal resistance and heat transfer coefficients are presented depending on the input heat flux and parameters of the cooling fluid. The dependence of the PHP heat transfer characteristics on external mechanical vibrations and PHP orientation in space was researched. The simplified semi-empirical formula for transient heat flux calculating is obtained. Given dissertation also presents a constructional calculation of the PHP number of loops when manufactured depending on the geometry of the capillary tube, and the lengths of the heater and the condenser. On the basis of the pulsation heat transfer mechanism some new heat transfer devices were designed, such as pulsating thermosyphon radiator with PHP. Comparing of the PHP with other cooling systems has shown that it is most effective for rejection of the heat fluxes over 6 W/cm2.
Диссертация посвящена исследованию теплопередающих характеристик пульсационных капиллярных тепловых труб (ПТТ) в зависимости от режимных и эксплуатационных параметров. Исследования проводились со стеклянной и медной ПТТ с внутренним диаметром, соответственно, 3,8мм и 1мм; количество петель 4 и 7. Теплоносителем служила вода с коэффициентом заполнения примерно 50% от внутреннего объема. Охлаждение стеклянной ПТТ осуществлялось за счет свободной конвекции воздуха, медной – за счет принудительной конвекции жидкости с разными значениями температуры и расхода. Угол наклона медной ПТТ к горизонту изменялся от -90° до +90° с шагом 45°. Работа ПТТ условно разделена на два режима передачи тепла: конвективно-кондуктивный, соответствующий малым значениям подведенной тепловой мощности, и пульсационный, соответствующий средним и высоким значениям подведенной тепловой мощности и началу кипения теплоносителя. Величина теплового по- тока, при котором происходит переход от одного режима передачи тепла к другому, называется переходным QПЕРЕХ. В результате экспериментальных исследований представлены зависимости температур в зонах нагрева (ЗН), транспорта (ЗТ) и конденсации (ЗК) ПТТ от времени и подведенного теплового потока. Показано влияние параметров охлаждающей жидкости – расхода и температуры – на величину QПЕРЕХ. Для медной ПТТ стабильный пульсационный режим теплопередачи устанавливается при 30-50 Вт в зависимости от параметров эксперимента. Величина термического сопротивления ПТТ различается только в области конвективно-кондуктивного режима теплопередачи и достигает значений 4-5 °С/Вт, после начала кипения эта цифра снижается на порядок и составляет примерно 0,3-0,6 °С/Вт. Влияние режима теплопередачи сказывается и на величину средних коэффициентов теплоотдачи в ЗН и ЗК ПТТ. Если для конвективно-кондуктивного режима теплопередачи средние коэффициенты теплоотдачи для ЗН составляют 400-450 Вт/(м2·К), а для ЗК – 200-250 Вт/(м2·К), то для пульсационного режима передачи тепла в ПТТ средние коэффициенты теплоотдачи в ЗН достигают 3,5-4 кВт/(м2·К), а в ЗК – 1,8 кВт/(м2·К), т.е. почти в 9 раз больше. Впервые исследована зависимость теплопередающих характеристик ПТТ от внешних механических колебаний. Эксперименты показали, что вибрации практически не оказывают влияния на величину термического сопротивления, однако способствуют тому, что QПЕРЕХ наступает при меньших значениях подведенной мощности. Например, если без вибраций QПЕРЕХ = 45-50 Вт, то для частоты 10 Гц это значение снижается до 40 Вт, а для частоты порядка 40 Гц – до 20-25 Вт. Приведена физическая модель процессов, возникающих в ЗН в момент начала кипения теплоносителя. На основе теплового баланса построена математическая модель, учитывающая зарождение, рост и дальнейший отрыв парового пузырька в ЗН. В результате решения математической модели получена упрощенная полуэмпирическая формула для расчета QПЕРЕХ. Расчетные значения величины QПЕРЕХ превышают экспериментальные данные в среднем на 21%, что не уменьшает работоспособности формулы. В работе представлен конструктивный расчет количества петель ПТТ при её изготовлении в зависимости от геометрии капиллярной трубки, а также длин ЗН и ЗК. Приведена методика инженерного расчета ПТТ. Зная максимальную температуру и геометрические параметры теплонагруженного элемента, а также отводимую мощность и условия охлаждения, можно рассчитать среднюю температуру и термическое сопротивление ПТТ. На основе пульсационного механизма передачи тепла разработаны новые конструкции теплопередающих устройств: пульсационный термосифон и радиатор с ПТТ.

Довбня А. Аналіз коефіцієнту теплопровідності будівельних матеріалів : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 144 "Теплоенергетика" / наук. керівник І. А. Назаренко. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 79 с.
UA : Робота викладена на 79 сторінок друкованого тексту, містить 9 таблиць, 14 рисунків. Перелік посилань включає 27джерел з них на іноземній мові 0. Метою магістерської роботи є виявлення закономірностей теплопередачі через різноманітні будівельні матеріали, які застосовуються для будівельних огороджувальних конструкцій. Методикою фізичного експерименту є використання стандартизованих підходів до планування експерименту. Розроблено конструкцію приладу для визначення коефіцієнта теплопровідності будівельних матеріалів. Отримано експериментальні данні коефіцієнту теплопровідності для керамічної та облицювальної цегли.
EN : The work is presented on 79 pages of printed text, contains 9 tables, 14 figures. The list of references includes 27 sources, 0 of them in foreign language. The purpose of the master's work is to identify patterns of heat transfer through various building materials used for building enclosure structures. The technique of physical experiment is to use standardized approaches to experiment planning. The design of the device for determining the coefficient of thermal conductivity of building materials is developed. Experimental data were obtained for the coefficient of thermal conductivity for ceramic and facing bricks.

В дипломній роботі розроблено проект школи на 250 учнів та виконано експериментальні дослідження теплотехнічних характеристик штукатурних будівельних матеріалів. За результатами досліджень виконано статистичну обробку даних, побудовано графіки залежностей коефіцієнта теплопровідності при різній їх товщині та за використання різних штукатурних матеріалів.