|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловые процессы в технике №8 за 2017 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
- Экспериментальные исследования теплообмена в макетах ячеек тепловыделяющих сборок активной зоны ядерного реактора c тяжелым жидкометаллическим теплоносителем Л. Г. Генин, С. Г. Крылов, А. О. Новиков, Н. Г. Разуванов, В. Г. СвиридовНИУ «МЭИ», Москва;e-mail: ppsergk@mail.ru, 338
Проведено исследование эффективности теплообмена в макетах, моделирующих различные типы дистанционирования ТВЭЛов в тепловыделяющих сборках активной зоны реактора на быстрых нейтронах. При проведении исследований обнаружены эффекты, которые необходимо учитывать при конструировании элементов активной зоны реактора с жидкометаллическим теплоносителем. Результаты исследований могут быть использованы для тестирования расчетных кодов, применяющихся при создании реакторов на быстрых нейтронах.
Для дистанционирования ТВЭЛов в активной зоне реактора БРЕСТ-ОД-300 рассматривалось два конструктивных варианта. В первом варианте дистанционирование осуществлялось с помощью спиральной проволочной навивки на наружной поверхности ТВЭЛов. Во втором варианте эта задача решалась с помощью дистанционирующей решетки. Для проведения экспериментов использовалась уникальная научная установка УНУ «Ртутный МГД-стенд» кафедры Инженерной теплофизики МЭИ. Было изготовлено два экспериментальных участка, моделирующих элементарную ячейку для каждого рассматриваемого варианта дистанционирования ТВЭЛов.
Экспериментальные исследования на первом опытном участке выполнены при числах Грасгофа от 2.2⋅106 до 4.5⋅107, при числах Рейнольдса от 4.3⋅103 до 8.3⋅104. На втором опытном участке — при плотности теплового потока от 104 Вт / м2 до 4⋅104 Вт / м2 и числах Рейнольдса от 104 до 5⋅104 (в качестве характерного линейного размера при определении числа Рейнольдса брался гидравлический диаметр исследуемых каналов).
Ключевые слова: быстрый реактор, активная зона, температурное поле, коэффициент теплоотдачи, ртутный контур, опытный участок, измерительный зонд, система АСНИ.
- Разработка и экспериментальные исследования миниатюрной контурной тепловой трубы с тонким плоским испарителем В. И. Дмитрин, Ю. Ф. МайданикИнститут теплофизики Уральского отделения РАН, Екатеринбург;e-mail: maidanik@yandex.ru, 346
Представлены результаты разработки и экспериментальных исследований миниатюрной контурной тепловой трубы с плоским испарителем толщиной 2 мм, изготовленной из меди и снабженной титановой капиллярной структурой. В качестве теплоносителей использовались этанол и вода. Охлаждение конденсатора осуществлялось в условиях естественной и вынужденной конвекции при температуре воздуха 22—24 °С и скорости обдува от 1 до 6 м / с. Исследованы тепловые характеристики устройства в диапазоне тепловых нагрузок от 2 до 44 Вт. Рабочая температура испарителя при этом изменялась от 38 до 80 °С для этанола и от 39 до 100 °С для воды. Отмечено, что увеличение скорости обдува конденсатора более 2 м / с не приводит к заметному увеличению максимальной тепловой нагрузки. Установлено также, что ориентация в гравитационном поле не оказывает существенного влияния на тепловые характеристики устройства.
Ключевые слова: миниатюрная контурная тепловая труба, плоский испаритель, тепловая нагрузка, система охлаждения электроники.
- Теплоотдача в ближнем следе за полусферической выемкой при вдуве воздуха в области эпицентров крупномасштабных вихревых структур А. В. Щукин, А. В. Ильинков, В. В. Такмовцев, И. Я. ХасаншинКазанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева, Казань;e-mail: a.v.shchukin@rambler.ru, 353
Экспериментально получено, что вдув воздуха из области эпицентров крупномасштабных вихревых структур полусферической выемки при параметре вдува, равном 0.5, и угле вдува 60° дополнительно увеличивает теплоотдачу в ближнем следе за выемкой в 1.3—1.4 раза по сравнению с теплоотдачей за выемкой без вдува воздуха.
Ключевые слова: интенсификация теплообмена, полусферическая выемка, вдув воздуха, системы охлаждения, теплообменники.
- О некоторых возможностях и перспективах комплексного подхода в исследовании оптических свойств теплозащитных аэрокосмических материалов В. В. Черепанов1, Р. А. Миронов21Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва;2ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина, Обнинск;e-mail: bold2010@live.ru, 360
Описаны некоторые экспериментальные и теоретические инструменты, позволяющие исследовать оптические свойства высокотемпературных материалов, частично прозрачных для электромагнитного излучения. Такие материалы применяются как конструкционные и теплозащитные, а теплообмен в них в значительной мере осуществляется излучением. Для плотных материалов представлены экспериментальные приемы исследования и обсуждаются теоретические подходы к идентификации их оптических свойств, основанные как на различных методах решения прямых задач (имитационный метод, метод Монте-Карло для решения уравнения переноса излучения, метод инвариантного погружения), так и на аналитическом решении обратной задачи переноса излучения. Показана ограниченность реализованных подходов, а именно невозможность одновременного определения по доступным экспериментальным данным спектральных показателей поглощения, рассеяния и индикатрисы рассеяния материала. На примере высокопористых материалов показано, как подобные проблемы совместного определения индикатрисы и спектральных показателей могут быть сняты путем применения расширенных имитационных моделей материалов, охватывающих их структуру, теплофизические, электрические и оптические свойства.
Ключевые слова: высокотемпературные частично прозрачные материалы, спектры поглощения и рассеяния, индикатриса, моделирование, идентификация, радиационный теплоперенос на микро / наномасштабах.
- Влияние равномерного распределения метановоздушной смеси по высоте реторты с катализатором на характеристики термохимического ректора А. М. Дубинин, В. Г. Тупоногов, M. И. ЕршовУральский федеральный университет имени первого президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург;e-mail: v.g.tuponogov@urfu.ru, 370
В целях повышения температуры в кольцевой реторте реактора для воздушной конверсии метана и, как следствие, уменьшения термодинамической вероятности проникновения сажи в поры катализатора предложено организовать неполное горение исходной метановоздушной смеси в слое инертной засыпки с последующим равномерно распределенным боковым вводом продуктов в реакционную зону кольцевой реторты с катализатором. Повышение минимальной температуры в реакционном объеме с 790 до 930 °С достигнуто при подводе продуктов неполного горения метановоздушной смеси в кольцевую камеру с никелевым катализатором через перфорационные отверстия, равномерно распределенные по высоте нижней части внутренней реторты. Представлена одномерная стационарная модель процесса конверсии в кольцевой реторте, расчеты по которой удовлетворительно согласуются с экспериментом. Состав продуктов конверсии, полученных при коэффициенте расхода воздуха α = 0.25, позволяет использовать их в качестве защитных атмосфер в машиностроении, процессах прямого восстановления железной руды, при производстве синтетических жидких топлив и в топливных элементах.
Ключевые слова: кольцевая реторта с перфорациями, катализатор, распределение температуры, углерод, электрические нагреватели, метан, воздух, состав продуктов конверсии.
- Использование теплообменников конденсационного типа для глубокой утилизации теплоты дымовых газов при сжигании твердого и жидкого топлива В. Б. Прохоров, Д. А. ДенищукНациональный исследовательский университет «МЭИ», Москва;e-mail: prokhorovvb@mail.ru, 377
Проведен анализ целесообразности использования конденсационных теплообменников на ТЭС при сжигании твердого и жидкого топлива. Проанализированы результаты экспериментальных исследований зарубежных научных групп по использованию конденсационных теплообменников для охлаждения дымовых газов. Приведены результаты расчета потенциала снижения потерь с уходящими газами для ряда твердых и жидких топлив. Предложен способ утилизации теплоты уходящих газов и решение основных проблем, связанных с созданием теплообменников конденсационного типа.
Ключевые слова: теплообменники конденсационного типа, система глубокой утилизации теплоты с применением конденсатора уходящих газов, механизм образования паров серной кислоты, конденсация паров серной кислоты.
- Фридрих Артурович Цандер (к 130-летию со дня рождения) , 383
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 105215, г.Москва, 9-я Парковая ул., дом 60
Тел./факс: (495)988-98-65, (495)988-98-67
e-mail:
|
|
|
|
|