Academic literature on the topic 'Теплопередаючі характеристики'

Представлені результати досліджень теплотехнічних характеристик віконних склопакетів з низько-емісійним покриттям в реальних кліматичних умовах. Отримані експериментальні дані дозволяють визначити вплив різних факторів на теплові характеристики віконних конструкцій. Проаналізовані розподіл температур і густини теплового потоку на поверхні склопакету. Отримані експериментальні дані дають можливість визначити тепловтрати будівлі.

Процес кисневого конвертування супроводжується виділенням значного обсягу газів, що містять в основному продукти реакцій окислення вуглецю, які формують палаючий факел над горловиною конвертера. При цьому з конвертера виділяється значна кількість пилу різного складу і фракції в залежності від технологічних особливостей продувки, дослідження і облік впливу якої необхідний для розуміння якісних характеристик факела і конвертерного процесу вцілому. У роботі наведені результати дослідження на фізичної моделі, що імітує палаючий факел в запиленому середовищі, шляхом введення твердих порошків різних речовин, на якісні показники горіння факела: візуальні і теплопередачу. Досліджено подачу в палаючий факел порошків хлориду натрію, оксидів заліза, кремнію та алюмінію, чистих порошків заліза, кремнію та алюмінію, сажі і графіту. Встановлено, що введення різних компонентів в факел з температурою нижче, ніж температура факела, навіть при можливому візуальному збільшенні яскравості характеристик, що зокрема встановлено при введенні хлориду натрію або порошку заліза, сприяють зниженню теплопередачі від факела за рахунок відбору тепла на нагрівання і згоряння частинок, що вводяться.

В статье приводится информация про влияние применения наночастиц для улучшения теплотехнических характеристик теплообменных аппаратов холодильной машины, работающей на изобутане. Приводится описание экспериментального исследования конденсатора малой холодильной машины, работающей на рабочем теле с добавкой наночастиц. Результаты свидетельствуют о повышении коэффициента теплопередачи в конденсаторе на 4,5-16 % в зависимости от режима работы.

Доказано существование механизма выпрямления потока тепла в цепочке гармонических осцилляторов с эффективным потенциалом, зависящим от температуры. В отличие от более ранней работы, где для данной модели было показано, что выпрямление происходит в коротких цепочках, до шести узлов, аналитически доказано, что в материале с неоднородным распределением массы это явление имеет место при любом размере цепочки и не зависит от конкретного режима теплопередачи. Обнаружено, что термическое выпрямление наблюдается при наличии в системе других асимметричных параметров. Они могут быть связаны со структурными параметрами системы или характеристиками, которые зависят от температур внутренних узлов цепочки и изменяются, когда термостаты на концах цепочки меняются местами. Описание термического выпрямления в таких упрощенных моделях с минимальным набором составляющих показывает, что это явление наблюдается повсеместно и может помочь исследовать теоретически и создать практически эффективный тепловой диод.

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.

Важливою особливістю роботи теплообмінників з киплячою рідиною є можливість виникнення в каналах охолодження високочастотних пульсацій тиску (термоакустичні явища). В роботі аналізуються умови виникнення термоакустичних явищ в каналах системи охолодження теплонавантажених пристроїв. Стверджується, що у порівнянні з кипінням з насиченим потоком, кипіння з переохолодженням має більш високу ефективність теплопередачі і кращі характеристики тепловіддавання. Внаслідок високих теплових потоків на поверхні охолодження та при великих недогрівах ядра потоку рідини до температури насичення виникає поверхневе кипіння теплоносія. Визначено, що в таких умовах можливо виникнення високочастотних пульсацій акустичного тиску. Встановлено, що виникнення термоакустичних коливань здатне привести до утворення стоячої хвилі в каналі. Бульбашки киплячої рідини, які розподілені по поверхні труби, можна розглядати в якості гармонійних осциляторів. Представлено математичну модель, що описує генерацію термоакустичних коливань в каналі охолодження. Припущеннями математичної моделі є одномірний рух теплоносія і синусоїдальний закон зміни об’єму парових бульбашок. Вважається, що коливання з високою амплітудою виникають внаслідок резонансу, що спостерігається при збігу частоти вимушених коливань парових бульбашок з власною частотою коливань парорідинного стовпа або їх гармоніками. Розроблена методика розрахунку амплітуди термоакустичних коливань тиску в залежності від щільності теплового потоку. Проведення обчислювального експерименту показало, що без урахування дисипативних явищ визначити значення амплітуди коливань в резонансній області неможливо. Представлена методика пропонується до використання при проектуванні систем рідинного охолодження теплонавантажених приладів, для яких режими охолодження припускають істотний недогрів теплоносія до температури насичення та за умов виникнення поверхневого кипіння

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.

Постановка задачи. Рассматривается задача интенсификации теплообменных процессов в пластинчатом теплообменном аппарате на базе теплообменника НН№ 02 фирмы Ridan . Необходимо выполнить анализ существующих методов интенсификации теплообменных процессов в пластинчатых аппаратах, по результатам анализа выбрать наиболее перспективный метод интенсификации процесса теплообмена и на его основе разработать патентозащищенную конструкцию теплообменной пластины. Выполнить лабораторные испытания интенсифицированного пластинчатого теплообменного аппарата с повышенной турбулизацией теплоносителя. Сравнить результаты теплотехнических испытаний на специализированной лабораторной установке разработанного теплообменника и серийного. Результаты. Приведены результаты сравнения экспериментальных исследований интенсифицированного пластинчатого теплообменного аппарата с повышенной турбулизацией теплоносителя и серийного пластинчатого теплообменника одинаковой тепловой мощности. Построены графики зависимости коэффициента теплопередачи, являющегося основной характеристикой работы теплообменного оборудования, от среднего температурного напора. Выводы. В результате лабораторных испытаний в специализированной лаборатории БГТУ им. В. Г. Шухова и исследований в Воронежском государственном техническом университете установлен прирост коэффициента теплопередачи за счет повышенной турбулизации потока теплоносителя, что приводит к снижению металлоемкости и уменьшению стоимости теплообменного оборудования. Statement of the problem. The problem of intensification of heat exchange processes in a plate heat exchanger on the basis of the HH№ 02 heat exchanger of the Ridan company is discussed. It is essential to carry out an analysis of the existing methods of intensification of heat exchange processes in plate devices according to the results of the analysis to choose the most promising method of intensification of heat exchange process and based on it to develop a patent-protected design of a heat exchange plate. Laboratory tests of the intensified plate heat exchanger with increased turbulence of the coolant are performed. The results of thermal tests on a specialized laboratory installation of the resulting and the serial heat exchanger are presented. Results. The results of the comparison of experimental studies of the intensified plate heat exchanger with the increased turbulence of the heat carrier and the serial plate heat exchanger of identical heat power are shown. The graphs of dependence of the heat transfer coefficient, which is the major characteristic of the operation of heat exchange equipment, on the average temperature pressure are designed. Conclusions. As a result of the laboratory tests in the specialized laboratory of BSTU named after V. G. Shukhov and research at the Voronezh State Technical University established a rise in the heat transfer coefficient due to the increased turbulence of the coolant flow, which causes a decrease in metal consumption and reduces the cost of heat exchange equipment.

В роботі на основі аналізу математичних моделей обґрунтовано недоліки і переваги різних конструкцій теплообмінників з завихрювачами та їх вплив на гідродинаміку і теплообмін закручених потоків. Більшість теплообмінників з завихрювачами мають складну форму. Збільшення теплообміну при застосуванні гвинтових закручувачів потоку відбувається завдяки інтенсифікації теплообміну між ядром потоку та приграничним шаром. Відбувається це при турбулізації закрученого потоку під впливом відцентрових сил. В такому разі ефективна швидкість вища ніж при звичайній турбулентності потоку. Процес протікає більш інтенсивно при низьких числах Рейнольдса.При ламінарних режимах течії визначальним механізмом перенесення тепла є теплопровідність поперек потоку, по нормалі до стінки. В такому випадку інтенсивність тепловіддачі відносно мала. Для підвищення теплопередачі треба використовувати труби з гвинтовою поверхнею теплообміну (однозахідною та багатозахідною спіральною накаткою), в яких відбувається ламінарний закручений рух рідини. На відміну від турбулентної течії, в ламінарному потоці термічний опір в каналі більш рівномірно розподілений по всьому його поперечному перетині, тому для інтенсифікації тепловіддачі необхідний вплив, що збурює потік в межах зони пристінної течії.Найбільш перспективними є теплообмінники з труб з однозахідною або багатозахідною спіральною накаткою. На відміну від трубчастих теплообмінників без накатки, вони мають більшу площу теплообміну та меншу матеріалоємність. При цьому на відміну від стрічкових вставок та закручувачів, труби з накаткою мають гідравлічний опір пристінного шару, який зменшується швидше, ніж зростають втрати тиску.Використання труб з спіральною накаткою в енергетичних палях з теплообмінниками дозволить знизити масо-габаритні характеристики не тільки теплообмінника, але й самої палі. В такому випадку інтенсифікація теплообміну визначається гідродинамікою потоку у в’язкому пристінному шарі, тобто порушенням упорядкованості течії рідини за рахунок його закручування.Проведений аналіз відомих математичних моделей інтенсифікаторів теплообміну дозволяє сформувати вимоги до перспективних конструкцій теплообмінників. В подальшому це дасть можливість розробити нову математичну модель гідродинаміки та теплообміну у забивній палі з U-подібним теплообмінником в якій враховані всі приведені в роботі недоліки. Спираючись на дослідження гідродинаміки і теплообмінних процесів потрібно провести оптимізацію конструкції теплообмінника, а саме, геометрію поперечного перетину труб, форму укладки труб в тілі палі, а також глибину, кут і ширину поглиблень спіральної накатки.

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.

Баюрак А.Я. Проект дільниці ремонтного цеху для ремонту і технічного обслуговування системи охолодження двигунів автомобілів сімейства ВАЗ-2107 з дослідженням робочих характеристик процесу теплопередачі. 8.07010601 «Автомобілі і автомобільне господарство». – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя. – Тернопіль, 2017. У магістерській роботі виконано розроблення проекту ремонтної дільниці виробничого корпусу, представлені технології поточного ремонту і ресурсного діагностування системи охолодження двигуна.
AJ Bayurak Draft station repair shop for repair and maintenance of the cooling system of engines VAZ-2107 to research performance heat transfer process. 8.07010601 "Cars and car economy". - Ternopil Ivan Pul'uj National Technical University. - Ternopil, 2017. In the master's work the drafting of a repair station industrial building presented current repair technology and resources diagnosing engine cooling system.

Пояснювальна записка: 92 с., 18 таблиць, 22 рисунків, 2 додатки, 37 літературних джерел. Мета роботи: Розробка енерго-, еколого- та економічних рішень для покращання енергозабезпечення будівлі. Відповідно до поставленої мети були вирішені такі завдання: - характеристика об’єкту енергетичного обстеження; - розрахунковий аналіз обстежуваної системи енергопостачання; - розробка енергозберігаючих заходів із економії паливно- енергетичних ресурсів у закладі. - визначення основних еколого, та техніко-економічних показників розроблених енергозберігаючих заходів. Предметом дослідження є системи енергопостачання та енергоспоживання будівлі ДНЗ №30 "Чебурашка". Об’єктом є використання енергоносіїв в ДНЗ №30.