|
|
|
|
|
|
|
Тепловые процессы в технике №12 за 2017 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
- Тепловой механизм взаимодействия паровых пузырей в невесомости В. В. Багров1, С. Г. Черкасов21Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана;2ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша», Москва;e-mail: BagrovVV@outlook.com, 530
Рассматривается задача об эволюции пузырька, оказывающего влияние на все остальные пузырьки, когда испарение (конденсация) в одном пузыре повышает (понижает) давление в окружающей пузыри жидкости, что инициирует конденсацию (испарение) в другом пузыре, независимо от расстояния между пузырями. Показывается, что силой, которая может запускать этот процесс, может выступать не только приток энергии извне, но и поверхностное натяжение. Моделируются разные возможные варианты взаимодействия пузырей в замкнутой парожидкостной системе. А также математически на примере частного случая — системы, состоящей из жидкости и двух пузырей, находящихся в замкнутом объеме, — показана способность системы к самостабилизации и обоснован результат: система, содержащая единственный пузырь. Исследование может использоваться инженерами при проектировании топливных баков космических аппаратов. Ключевые слова: пузырь, объединение, невесомость, тепловой механизм, пар, поверхностное натяжение, топливный бак.
- Интенсификация теплообмена при кипении различных жидкостей на сферах с покрытием, сформированным методом микродугового оксидирования В. М. Жуков1 , Ю. А. Кузма-Кичта2, А. В. Лавриков2, К. И. Белов1, В. А. Леньков11Объединенный институт высоких температур РАН, Москва;2Московский энергетический институт (технический университет);e-mail: kuzma@itf.mpei.ac.ru, 537
Представлены результаты экспериментального исследования механизма и характеристик теплообмена при кипении воды на сфере из алюминиевого сплава ДТ16 с микропористыми керамическими покрытиями, создаваемыми методом микродугового оксидирования (МДО), в диапазоне температурных напоров, охватывающем пузырьковый, переходный и пленочный режимы при атмосферном давлении в условиях свободной конвекции. Обнаружено, что формирование пористых покрытий на поверхности сферы приводит к существенному сокращению времени охлаждения, деформации кривой кипения, увеличению теплоотдачи и критических тепловых потоков. Сравниваются эффекты МДО-покрытия при охлаждении нагретых сфер в воде, азоте и фреоне 113. Показано, что предлагаемый метод формирования МДО-покрытий позволяет рассматривать его как один из способов интенсификации теплообмена при фазовых превращениях в различных отраслях техники, в частности в холодильной, криогенной технике, микроэлектронике. Ключевые слова: микропористое керамическое покрытие, микродуговое оксидирование, пузырьковое кипение, переходное кипение, пленочное кипение, время охлаждения, кривая кипения, коэффициент теплоотдачи, критическая тепловая нагрузка, вода, азот, фреон 113.
- Использование завихрителей потока для интенсификации теплоотдачи в аппаратах системы влажной регенерации тепла отработанных газов ГТУ Ю. А. Зейгарник, А. С. Косой, Л. В. Низовский, В. Л. НизовскийОбъединенный институт высоких температур РАН, Москва;e-mail: zeigar@oivtran.ru, 544
Представлены результаты экспериментального исследования влияния завихрителей воздушно-капельного потока на интенсивность испарения влаги, содержащейся в нем. Опыты проведены в круглой трубе диаметром 30 мм в диапазоне чисел Рейнольдса (15—50)⋅103 при плотности теплового потока на стенке (14—23)⋅103 Вт / м2 и плотности орошения стенки водой 10—20 г / (м⋅с). Показано, что завихривающие поток вставки усиливают выпадение капель из ядра потока на стенке и на участке длиной в несколько калибров трубы, восстанавливают на ней испаряющуюся жидкую пленку, после чего осушенная зона стенки канала возникает вновь, что связано с усилением сопутствующих осаждению жидкости процессов разрыва пленки и срыва жидкости. Результирующий эффект закрутки потока оказался ниже ожидаемого. Ключевые слова: газовые турбины, влажная регенерация тепла, осаждение и унос капель, интенсификация теплоотдачи.
- Математическое моделирование интенсификации теплообмена в каналах И. Е. Лобанов, И. В. Антюхов, А. С. МякочинМосковский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва;e-mail: cryogen204@mail.ru, 550
Приведены результаты математического моделирования структуры вихревых зон между периодическими поверхностно расположенными турбулизаторами потока прямоугольного поперечного сечения на основе многоблочных вычислительных технологий, основанных на решении факторизованным конечно-объемным методом уравнений Рейнольдса (замыкаемых с помощью модели переноса сдвиговых напряжений Ментера) и уравнения энергии (на разномасштабных пересекающихся структурированных сетках). Данный метод ранее был успешно применен и верифицирован экспериментом. Приведен исчерпывающий анализ соответствующих линий тока. Ключевые слова: математическое моделирование, турбулизатор, интенсификация теплообмена, структура потока.
- Анализ теплогидравлической эффективности методов интенсификации температурной стратификации А. А. Цынаева1, М. Н. Никитин1, Е. А. Цынаева1,21Самарский государственный технический университет, Самара;2Ульяновский государственный технический университет, Ульяновск;e-mail: a.tsinaeva@gmail.com, 560
Рассмотрены пассивные методы интенсификации теплообмена применительно к трубе Леонтьева. Представлены результаты исследования теплогидравлической эффективности устройства с поверхностными интенсификаторами со стороны дозвукового тракта. Показано, что применение поверхностных интенсификаторов значительно увеличивает эффективность работы устройства, а конфигурация интенсификаторов определяет гидравлические характеристики устройства температурной стратификации. Ключевые слова: энергоразделение, интенсификация, пассивные методы, теплообмен, гидравлическое сопротивление.
- Волоконно-оптические датчики скорости и их применение для исследования структуры МГД-потоков жидких металлов Ю. П. Ивочкин1, В. П. Огородников2, В. Г. Свиридов1, 2, И. О. Тепляков11Объединенный институт высоких температур РАН, Москва;2НИУ «МЭИ», Москва;e-mail: vortex@iht.mpei.ac.ru, 565
Описаны конструкции, принцип действия и метрологические характеристики оригинальных волоконно-оптических преобразователей скорости, предназначенных для исследования «тонкой» турбулентной структуры МГД-потоков жидких металлов. Представлены результаты их применения в теплофизических экспериментах по моделированию различных МГД-процессов в электрометаллургии и энергетике. Продемонстрированы преимущества разработанных волоконно-оптических датчиков перед другими типами измерителей скорости. Ключевые слова: волоконно-оптические датчики, измерители скорости, жидкий металл, турбулентность, МГД-поток, электрический ток, магнитное поле, вихрь, теплообмен.
- Указатель статей, опубликованных в 2017 г. , 572
| |
|
|
|
|
|
|
|
|