Теплообмен и гидравлическое сопротивление кольцевого канала с непрерывной закруткой потока и сферическими выемками на выпуклой поверхности
Диссертация
Разработка энергосберегающих технологий в энергомашиностроении, создание эффективных систем охлаждения для высокотемпературных газотурбинных установок и двигателей, разработка компактных и экономичных теплообменных устройств непременно связаны со снижением потерь энергии на прокачку теплоносителей. Одним из путей создания экономичных теплообменников и систем охлаждения является использование… Читать ещё >
Содержание
- ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
- ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Теплообмен и гидродинамика в кольцевом канале с непрерывной закруткой потока
- 1. 2. Теплообмен и гидродинамика в системе сферических выемок
- 1. 3. Постановка задач исследования
- ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА, ОПЫТНЫЙ УЧАСТОК, МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРЕМЕНТА И ОБРАБОТКИ ОПЫТНЫХ ДАННЫХ
- 2. 1. Описание экспериментальной установки
- 2. 2. Опытный участок
- 2. 3. Система измерений и программа экспериментов
- 2. 4. Методика проведения экспериментов и обработки опытных данных
- 2. 5. Оценка погрешностей экспериментальных исследований
- ГЛАВА 3. ТЕПЛООБМЕН В КОЛЬЦЕВОМ КАНАЛЕ С НЕПРЕРЫВНОЙ ЗАКРУТКОЙ ПОТОКА И СФЕРИЧЕСКИМИ ВЫЕМКАМИ НА ВЫПУКЛОЙ ПОВЕРХНОСТИ
- 3. 1. Тестовые опыты по теплоотдаче
- 3. 2. Теплоотдача на выпуклой поверхности кольцевого канала со сферическими выемками в условиях непрерывной закрутки потока
- 3. 3. Визуализация течений в кольцевом канале с закруткой потока
- ГЛАВА 4. ГИДРОДИНАМИКА В КОЛЬЦЕВОМ КАНАЛЕ С НЕПРЕРЫВНОЙ ЗАКРУТКОЙ ПОТОКА И СФЕРИЧЕСКИМИ ВЫЕМКАМИ НА ВЫПУКЛОЙ ПОВЕРХНОСТИ
- 4. 1. Тестовые опыты
- 4. 2. Гидравлическое сопротивление кольцевого канала
- 4. 3. Теплогидравлическая эффективность интенсификации теплообмена
- 4. 4. Рекомендации по расчету теплогидравлических характеристик кольцевого канала с непрерывной закруткой потока и сферическими выемками на выпуклой поверхности
Список литературы
- Александров А.А., Горелов Г. М., Данильченко В. П., Резник В. Е. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление при обтекании поверхностей с развитой шероховатостью в виде сферических углублений //Пром. теплотехника. 1989. T. l 1, № 6. С.57—61.
- Алемасов В.Е., Глебов Г. А., Козлов А. П., Щелков А. Н. Турбулентные струйные течения в каналах/ КФ АН СССР. Казань, 1988. 172 с.
- Арсеньев Л.В., Везломцев С. К., Носов В. В. Исследование структуры потока при течении в щелевом канале с генераторами вихрей // Судостроительная промышленность. Промышленная энергетика, охрана окружающей среды, энергосбережение судов. 1988. № 5. С.25—29.
- Афанасьев В. Н, Чудновский Я. П. Самогенерация вихрей как метод интенсификации теплообмена // Тепломассообмен — ММФ: Минский международный форум. Минск. 1988. Ч. 1—С. 8−9.
- Афанасьев В.Н., Веселкин В. Ю., Скибин А. П., Чудновский Я. П. Экспериментальное исследование течения в одиночных выемках на исходно гладкой поверхности теплообмена // Тепломассообмен ММФ-92. Тез. докл./ ИТМО АНБ. Минск- 1992. Т.1,ч. 1. С.81−85.
- Афанасьев В.Н., Леонтьев А. И., Чудновский Я. П. Трение и теплообмен на поверхностях, профилированных сферическими углублениями М., 1990. 118с. — (Препринт / МГТУ им. Н. Э. Баумана, № 1−90).
- Афанасьев В.Н., Чудновский Я. П. Теплообмен и трение при безотрывном обтекании сферических углублений турбулентным потоком воздуха // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. 1991. № 4. С. 15−25.
- Афанасьев В.Н., Чудновский Я. П. Экспериментальное исследование структуры течения в одиночной впадине // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. 1993. № 1. С.85−95.
- Беленький М.Я., Готовский М. А., Леках Б. М. и др. Экспериментальное исследование тепловых и гидравлических характеристик теплообменных поверхностей, формованных сферическими лунками // Теплофизика высоких температур. 1991. Т.29, № 16. С.1142−1147.
- Болтенко Э.А., Ильин Т. К., Тарасевич С. Э., Яковлев А. Б. Теплообмен в кольцевых каналах с закруткой потока // Известия вузов. Авиационная техника, 2007, № 3, с.38−41.
- Болтенко Э.А., Тарасевич С. Э., Обухова Л. А. Интенсификация теплосъема в кольцевых каналах с закруткой потока. Конвективный теплообмен // Изв. АН. Энергетика. 2001, № 3, с.99−104.
- Борисенко А.И., Нечитайло К. Ф., Сафонов В. А., Яковлев А.И Гидравлическое сопротивление и теплообмен в кольцевом канале с вращающимся потоком // ИФЖ, 1971, № 1, с.38−42.
- Будов В.М., Дмитриев С. М. Форсированные теплообменники. М.: Энергоатомиздат, 1989, 175 с.
- Бузник В.М. Интенсификация теплообмена в судовых установках. Л.: Судостроение, 1969. 363с.
- Вилемас Ю., Пошкас П. Теплоотдача в газоохлаждаемых каналах при воздействии термогравитационных и центробежных сил. Вильнюс: Изд-во «Academia», 1992. 240с.
- Волчков Э.П., Калинина С. В., Матрохин И. П. и др. Некоторые результаты экспериментального исследования аэродинамики и теплообмена на поверхности с полусферическими кавернами // Сиб. физ.-техн. журн. 1992. Вып.5. С.3−9.
- Глебов Г. А., Матвеев В. Б. Эксперементальное исследование сильно закрученного турбулентного течения в трубе // Пристенные струйные потоки.- Новосибирск, 1984. С.81−86.
- Голдобеев В.И., Щукин В. К., Халатов А. А. Эффективность теплоотдающих поверхностей при течении закрученных потоков в цилиндрическом канале // Тепло- и массообмен в двигателях летательных аппаратов. КазаныИзд.КАИ. — 1974. — Вып.178. — С.3−6.
- Гортышов Ю.Ф., Дресвянников Ф. Н., Идиатуллин Н. С. и др. Теория и техника теплофизического эксперемента. М.: Энергоатомиздат, 1993. 448 с.
- Гортышов Ю.Ф., Амирханов Р. Д. Теплообмен и трение в каналах со сферическими углублениями // Рабочие процессы в охлаждаемых турбомашинах и энергетических установках: Межвуз. сб. Казань: Казан, гос. техн. ун-т. 1995. С.87−90.
- Гортышов Ю.Ф., Олимпиев В. В. Теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом. Казань: Изд-во Казан, гос.техн.ун-та. 1999.176 с.
- Дзюбенко Б.В., Кузма-Кичта Ю.А., Леонтьев А. И., Федик И. И., Холпанов А. П. Интенсификация тепло- и массообмена на макро-, микро- и наномасштабах. -М.: ФГУП «ЦНИИАТОМИНФОРМ», 2008. 532 с.
- Дрейцер Г. А. Критический анализ современных достижений в области интенсификации теплообмена в каналах //Труды Второй рос. науч. конф. по теплообмену. Т.6: Интенсификация теплообмена/ МЭИ. М., 1998. С. 91−98.
- Езерский А.Б., Шехов В. Г. Визуализация потока тепла при обтекании уединенных сферических углублений // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. 1989. № 6. С.161−164.
- Ермолин В.К. Интенсификация конвективного теплообмена в трубе в условиях закрученного потока с постоянным по длине шагом // Инж.-физ.журн. 1960. — 3, № 11. — С.52−57.
- Жукаускас А.А. Конвективный перенос в теплообменниках. М.: Наука, 1982. 472 с. 29.3акрученные потоки: Пер. с англ./А.Гупта, Д. Лилли, Н. Сайред М.: Мир, 1987. 588 с.
- Зубков В.Г. Влияние ускорения потока на структуру турбулентных течений и теплообмен // Тепломассообмен. ММФ — 92. Конвективный тепломассообмен. Т.1 ч.2. Минск: 1992. С. 76−79.
- Ильяшенко С.М., Талантов А. В. Теория и расчет прямоточных камер сгорания. М.: Машиностроение, 1964. 306 с.
- Исаев С.А., Чудновский Я. П. Численное исследование теплообмена и механизмов вихревой динамики при обтекании сферических углублений// Интенсификация теплообмена: Труды Первой Рос. нац. конф. по теплообмену. М: Изд-во МЭИ. 1994. Т.8. С. 80−85.
- Итон Дж.К., Джонстон Дж.П. Обзор исследований дозвуковых турбулентных присоединяющихся течений //Ракетная техника и космонавтика. 1981 .Т. 19,№ 10.С.7−19.
- Калинин Э.К., Дрейцер Г. А., Ярхо С. А. Интенсификация теплообмена в каналах. М.: Машиностроение, 1990. 208 с.
- Касьянов В.М. О влиянии центробежных сил на турбулентность . Труды МНИ. Вып. 13, 1953, с.145−151.
- Кесарев B.C., Козлов А. П. Структура течения и теплообмен при обтекании полусферического углубления турбулизированным потоком воздуха// Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. 1993. № 1. С. 106 115.
- Кикнадзе Г. И., Краснов Ю. К. Эволюция смерчеобразных течений вязкой жидкости//Докл. АН СССР. 1986. Т.290, № 6. С.1315−1318.
- Кикнадзе Г. И., Олейников В. Г. Самоорганизация смерчеобразных вихревых структур в потоках газов и жидкостей и интенсификация тепло- и массообмена Препринт № 227, / Ин-т теплофизики СО АН СССР. Новосибирск 1990. 45с.
- Кикнадзе Г. И., Гачечиладзе И. А., Олейников В. Г. и др. Механизмы смерчевой интенсификации тепломассообмена // Тр. Первой Рос. нац. конф. по теплообмену. М.: Изд-во МЭИ, 1994. Т.8. С.97−106.
- Кирпичев М.В., Михеев М. А. Моделирование тепловых устройств. М.: Изд-во. АН СССР, 1936. 320 с.
- Кутателадзе С.С., Волчков Э. П., Терехов В. И. Аэродинамика и тепломассообмен в ограниченных вихревых потоках/СО АН СССР. Новосибирск, 1987. 282 с.
- Кутателадзе С.С., Леонтьев А. И. Теплообмен и трение в турбулентном пограничном слое. 2-е изд., перераб. М.: Энергоатомиздат, 1985. 320 с.
- Кэйс В.М., Лондон А. Л. Компактные теплообменники. — М.: Госэнергоиздат. 1962. — 160 с.
- Лаврентьев М.А., Шабат Б. В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М.: Наука, 1973. 416 с.
- Лукьянов В.И. Исследование закономерностей течения и теплообмена закрученного потока воздуха в кольцевом канале // Вихревой эффект и его применение в технике. Куйбышев, 1981. с. 299−303.
- Максимов Н.Ф. Интенсификация теплообмена на выпуклой поверности кольцевого канала с непрерывной закруткой потока / Щукин А. В., Ильинков А. В., Максимов Н.Ф.// «ИВУЗ Авиационная техника», № 1, 2010. С. 64−67.
- Максимов Н.Ф. Потери давления в закрученном потоке при нанесении выемок на выпуклую поверхность кольцевого канала / Максимов Н. Ф., Шагеев А. Г. // Тезисы докладов XVII-й Молодежной научной конференции «Туполевские чтения», г. Казань, 2009 г., С. 310.
- Максимов Н.Ф. Пристенная интенсификация теплообмена на внутреннейстенке коаксиального канала с непрерывной закруткой потока /Максимов21
- Н.Ф., Бассариев Р. Ф. // Тезисы докладов XVI-й Молодежной научной конференции «Туполевские чтения», г. Казань, 2008 г., С.288−289.
- Максимов Н.Ф. Теплоотдача на дискретно-шероховатой выпуклой поверхности в кольцевом канале со шнеком /Максимов Н.Ф., Кауров А. В.,
- Рудаков Д.А. // Тезисы докладов XVII-й Молодежной научной конференции «Туполевские чтения», г.Казань, 2009 г., С. 318.
- Михеев М.А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е. М.:Энергия, 1977, 344 с.
- Мотулевич В.П. Метод относительного соответствия и его применение в задачах тепло- и массообмена// Инж.-физ. журн., 1968. Т. 14, № 1. С. 8−16.
- Мэйл Р.Е., Блейр М. Ф., Коппер Ф. К. Теплообмен в турбулентных пограничных слоях на криволинейных поверхностях // Теплопередача. 1979. Т.101, № 3. С. 169−175.
- Нагога Г. П. Эффективные способы охлаждения лопаток высокотемпературных газовых турбин: Учеб. пособие. М.: Изд-во МАИ, 1996. 100 с.
- Нагога Г. П., Ануров Ю. М. Результаты модельных и натурных исследований интенсификации «смерчевым «способом // Тезисы докл. II Республ. конф. «Совершенствование теории и техники тепловой защиты энергетических устройств.» Киев, 1990. С.25−26.
- Нагога Г. П., Рукин М. В., Ануров Ю. М. Гидравлическое сопротивление в плоских каналах со сферическими углублениями // Охлаждаемые газовые турбины двигателей летательных аппаратов: Межвуз. сб. Казань: Казан, авиац. Ин-т, 1990. С.40−44.
- Петухов Б.С., Генин Л. Г., Ковалев С. А. Теплообмен в ядерных энергетических установках. Учебное пособие для вузов. Под ред. Б: С. Петухова, 2-е изд. перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1986. 548 с.
- Петухов Б.С., Ройзен Л. И. Обобщенные зависимости для теплоотдачи в трубах кольцевого сечения // Теплофизика высоких температур, 1974, т.12, № 3, С. 565.
- Попов И.А., Махянов Х. М., Гуреев В. М. Физические основы и промышленное применение интенсификации теплообмена: Интенсификация теплообмена: монография / под общ. ред. Ю. Ф. Гортышова. Казань: Центр инновационных технологий, 2009. -564 с.
- Почуев В.П., Луценко Ю. Н., Мухин А. А. Теплообмен в охлаждаемых лопатках высокотемпературных газовых турбин // Труды Перв. Рос. Нац. Конф. по теплообмену. М.: Изд-во МЭИ- 1994. Т.8. С. 178−183.
- Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы // Госэнергоиздат, 2-е изд. перераб. и доп, 1953, С.383
- Рейнольдс А.Дж. Турбулентные течения в инженерных приложениях. М.: Энергия, 1979. 408 с.
- Скотт С.Н., Раскк Д. П. Турбулентная вязкость в закрученном потоке жидкости в кольцевом канале // Теорет. основы инж. Расчетов. 1973. -№ 4. — С. 147−169.
- Снидекер, Дональдсон. Исследование течения с двумя устойчивыми состояниями // Ракетная техника и космонавтика. 1966. № 4. С.227−228.
- Сударев А.В. Аэродинамика закрученного потока в кольцевом канале // Энергомашиностроение. 1969. — № 1. — С.45−46.
- Тарасов Г. И., Щукин В.К Экспериментальное исследование теплоотдачи в каналах с протяжными интенсификаторами шнекового типа // Тепло- и массообмен в двигателях летательных аппаратов. Межвузовский сборник, вып. 1, Казань: Изд-во КАИ, 1977. С.40−45.
- Туркин А.В., Сорокин А. Г., Брагина О. Н. и др. Интенсификация теплообмена при помощи лунок в плоском канале при низких скоростях движения воздуха // Тепло-массообмен ММФ — 92: Минский международный форум. Минск 1992. Т. 1, ч. 1. С. 18−21.
- Устименко Б.П. Процессы турбулентного переноса во вращающихся течениях. Алма-Ата: Наука, 1977.226 с.
- Федынский О.С. Интенсификация теплообмена при течении воды в кольцевом канале // В кн.: Вопросы теплообмена. М.: Изд-во АН СССР, 1959, с.53−66.
- Халатов А.А. Теория и практика закрученных течений. Киев: Наукова думка, 1989, 192 с.
- Халатов А.А., Борисов И. И., Шевцов С. В., Тепломассообмен и теплогидравлическая эффективность вихревых и закрученных потоков. / Институт технической теплофизики НАН Украины. — Киев, 2005. — 500 с. — ISBN 966−02−3788-Х/
- А.С.1 538 190 СССР, МКИ Тонкостенная оболочка ТВЭЛ ядерного реактора/ Чушкин Ю. В., Кикнадзе Г. И., Коляскин О.Е.
- Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. 712 с.
- Щукин А.В., Козлов А. П., Дезидерьев С. Г., Агачев Р. С., Бодунов К. М. Влияние положительного градиента давления на теплообмен в сферическом углублении // Авиационная техника. 1996. № 4. С.74−78 (Изв. высш. учеб. заведений).
- Щукин А.В., Козлов А. П., Дезидерьев С. Г. и др. Конвективный теплообмен за полусферической выемкой в диффузорном канале // Авиационная техника. 1994. № 4. С.24—30 (Изв. высш. учеб. заведений).
- Щукин А.В., Козлов А. П., Чудновский Я. П., Агачев Р. С. Интенсификация теплообмена сферическими выемками. Обзор // Изв. РАН. Энергетика. 1998. № 3. С. 47−64.
- Щукин В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980. 240 с.
- Щукин В.К., Халатов А. А. Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осесеммитричных каналах. М.: Машиностроение, 1982.199 с.
- Щукин В.К., Ковальногов Н. Н., Воронин В. И. и др. Турбулентная структура, теплоотдача и трение внутренних осесимметричных потоков с большими отрицательными продольными градиентами давления // Тепломассообмен VII. Минск, 1984. Т. 1, ч. 1. С. 175−179.
- Эккерт Э.Р., Дрейк P.M. Теория тепло- и массообмена. М- JL: Госэнергоиздат, 1961. 680 с.
- Achenbach Е. Influence of Surface roughness on the cross flow around a circular cylinder // J. Fluind Mech. 1971. Vol. 46. P. 321−335.
- Bergles A.E., Jensen M.K., Shome B. The Literature on Enhancement of Convective Heat and Mass Transfer // Enhanced Heat Transfer. 1996. Vol. 4. P. 1−6.
- Eifler W. Berechnung der Turbulenten Geschwindigkeitsverteilung und der Wandereibung in konzentrischen Ringsplatten // Warme- und Stoffiibertragung. 1969. Bd 2. № 1. S.36.
- Foure C., Moussez C., and Eidelman D. Technique for Vortex Type Two-Phase Flow in Water Reactors. // Proceedings of the International Conference on the Peaceful Uses of Atomic Energy, New York, United Nations, 1965, Vol. 8, pp. 255−261
- Honamy S., Ariga I., Abe T. Watanabe I. Investigation Turbulent Flows in Curved Channels. Paper ASME, No. FE 32, 1975, 8 pp.
- Kiknadse G.I., Gachechiladze I.A., Oleinikov V.G. Streamlined Surface. Международная заявка PCT/RU92/106- номер международной публикации WO 93/20 355- дата международной публикации 14.10.93- Россия. 9 с.
- Merony R.N. Measurements of Turbulent Boundary Layer Growth Over a Longitudinally Curved Surface. Progect Themis Technical Rept. 1974. No. 25. 11pp.
- Patel V.C. The effect of curvature on the turbulent boundary layer // Aeronautical research council reports and memoranda. 1968. N3599. Aug. P. 1−31.
- Rothfiis R.R., Monrad C.C., Sikchi K.G. and oth. Ind. And Eng. Chemestry, v/47, 1956, p.913.
- Boundary Layer //NACA. 1951. Rep. 1030. 15pp. 100. Van Dyke M. An album of fluid motion. Standford. California. The Parabolic Press. 1982.