Экспериментальное исследование теплообмена при течении жидкого металла в горизонтальной трубе в поперечном магнитном поле
![Диссертация: Экспериментальное исследование теплообмена при течении жидкого металла в горизонтальной трубе в поперечном магнитном поле](https://westud.ru/work/4838055/cover.png)
Диссертация
Предложеныны обобщающие зависимости для средних чисел № как при отсутствии, так и при наличии поперечного магнитного поля. Впервые подробно исследованы статистические характеристики турбулентных пульсаций температуры при течении жидкого металла в горизонтальной трубе обогревом в поперечном магнитном поле. Измерены интенсивности пульсаций, автокорреляционные функции и спектры. Показано, что… Читать ещё >
Содержание
- Список условных обозначений
- 1. Математическое описание исследуемых процессов
- 2. Современное состояние вопроса
- 2. 1. Теплообмен в горизонтальных трубах при течении неметаллических жидкостей
- 2. 1. 1. Ламинарное течение
- 2. 1. 2. Турбулентное течение
- 2. 2. Теплообмен жидких металлов в отсутствии магнитного поля
- 2. 3. Теплообмен жидких металлов в продольном магнитном поле
- 2. 4. Теплообмен жидких металлов в поперечном магнитном поле
- 2. 5. Методы измерения скоростей в потоке жидких металлов
- 2. 6. Выводы по современному состоянию вопроса
- 2. 1. Теплообмен в горизонтальных трубах при течении неметаллических жидкостей
- 3. Экспериментальная установка и методика измерений
- 3. 1. Постановка задачи
- 3. 2. Жидкометаллический стенд
- 3. 3. Рабочий участок
- 3. 4. Измерительный термопарный зонд
- 3. 5. Методика измерений
- 3. 5. 1. Измерение коэффициентов теплоотдачи и полей температуры
- 3. 5. 2. Определение статистических характеристик температурных пульсаций
- 3. 5. 3. Измерение продольной компоненты скорости
- 3. 6. Оценка погрешностей измерений
- 3. 7. Автоматизированная система
- 4. Результаты эксперимента
- 4. 1. Результаты измерений температуры и коэффициентов теплоотдачи
- -34.2. Измерение статистических характеристик температурных пульсаций
- 4. 3. Результаты измерений продольной компоненты скорости
Список литературы
- Муравьев Е.В. Разработка и исследование концепции жидкометаллических систем для термоядерного реактора-токамака: Автореферат дис. докт. техн. наук. М., 1989.-212 с.
- Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: Справочник / Под общ.ред. чл.-корр. РАН А. В. Клименко и проф. В. М. Зорина. 3-е изд., перераб. и допол. — М.: Издательство МЭИ, 2001 -564 с.
- Глухих В.А., Тананаев A.B., Кириллов И. Р. Магнитная гидродинамика в ядерной энергетике. М.: Энергоатомиздат, 1987 — 324с.
- Литий в термоядерной и космической энергетике XXI века / В. Н. Михайлов, В. А. Евтихин, И. Е. Люблинский и др. М.: Энергоатомиздат, 1999 — 528с.
- Генин Л.Г., Свиридов В. Г. Гидродинамика и теплообмен МГД-течений в каналах. М.: Издательство МЭИ, 2001. — 200 с.
- Malang S. Design of Self-cooled Pbl7Li Blanket for a DEMO Reactor. Kernforschungzentrum Karlsruhe. // Workshop on requirement of fusion reactor blanket concepts. Oct. 17−18 1991. St.Peterburg., 1991. — P. 146−149.
- Блум Э. Я. Михайлов Ю.А., Озолс Р. Я. Тепло- и массообмен в магнитном поле. Рига: Зинатне, 1980. — 352с.
- Брановер Г. Г., Цинобер А. Б. Магнитная гидродинамика несжимаемых сред. М.: Наука, 1970. — 379с.
- Петухов Б.С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении в трубах. М.: Энергия, 1967. — 411с.
- Бай Ши-и. Магнитная гидродинамика и динамика плазмы. М.: Мир, 1964. -301с.
- Гельфгат Ю.М., Лиелаусис O.A., Щербинин Э. В. Жидкий металл под действием электромагнитных сил. Рига: Зинатне, 1976. — 246с.-11 312. Тананаев A.B. Течение в каналах МГД-устройств. М.: Атомиздат, 1979. 363с.
- Жидкометаллические теплоносители. / Боришанский В. М., Кутателадзе С. С., Новиков И. И. и др. 3-е изд. — М.: Атомиздат, 1976. -328с.
- Хинце И.О. Турбулентность. М.: Физматгиз, 1963. — 680с.
- Монин A.C., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика. Часть 1. М.: Наука, 1965. — 640с.
- Экспериментальное исследование пульсационных характеристик турбулентных течений проводящей жидкости в трубе в продольном магнитном поле. Красильников Е. Ю., Лущик В. Г., Николаенко B.C., и др. // Доклады АН-СССР. Т.225. № 6. 1975. с.1281−1283.
- Петухов B.C., Поляков А. Ф. Теплообмен при смешанной турбулентной конвекции. -М.: Наука, 1986. 192с.
- Mori Y., Futagani К., Tokuda S. et al. Forced convective heat transfer in uniformly heated horizontal tubes. 1st report. // Experimental study of the effect of buoyancy. International Journal of Heat and Mass Transfer. 1966. — Vol.9, № 5, P .453−464.
- Петухов Б.С., Поляков А. Ф., Шехтер Ю. Л. Турбулентное течение и теплообмен в поле силы тяжести. // Теплофизика высоких температур.1978.-№ 3.-т. 16, С. 624−639.
- Петухов B.C., Поляков А. Ф., Троицкий В. В., Шехтер Ю. Л. Воздействие гравитационного поля на структуру неизотермического турбулентного течения в горизонтальных цилиндрических каналах. // Доклады АН СССР, т. 236, № 4, с. 820−823.
- Lyon R. N. Liquid metal heat transfer coefficients. // Chem. Engng Progress. 1951, vol. 47, № 2, p.87−93.
- Nicuradze J. VDJ Forschungs, heft, 356, 1932.
- Генин Л.Г., Манчха С. П., Свиридов В. Г. Влияние продольного магнитного поля на профили температуры, теплоотдачу и коэффициент турбулентного переноса при течении ртути. // Магнитная гидродинамика. 1974. — № 1. -С. 70−75.
- Исследование конвективного теплообмена при течении жидкого металла в трубе в продольном магнитном поле / Баушев Б. Н., Красильников Е. Ю., Лущик В. Г. и др.: // Теплообмен, 1974, Советские исследования. М.: Наука, 1975.-С. 154−160.
- Skupinski Е., Tortel I., Vantrei L. Determination des coefficients de convection d’un alliage sodium potassium dans un tube circulaire. // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1965. — № 6. — P. 937−942.
- Субботин В.И., Ушаков П. А., Габрилович Б. Н. Теплообмен при течении жидких металлов в трубах. // Инженерно-физический журнал. 1963. — Т. 6.-№ 4.-С. 16−20.
- Петухов B.C., Генин Л. Г., Ковалев С. А. Теплообмен в ядерных энергетических установках. М.: Атомиздат, 1974,408 с.
- Амплеев H.A., Кириллов П. Л., Субботин В. И., Суворов М. Я. Теплообмен жидкого металла в вертикальной трубе при низких числах Ре. // В кн. Жидкие металлы. Сборник статей. М, Атомиздат, 1967. 444с.
- Кириллов П.Л. Обобщение опытных данных по переносу тепла в жидких металлах. // Атомная энергия. 1962. — Т.13. — № 5. — С. 19−22.
- Ковнер Д.С., Красильников Е. Ю., Паневин И. Г. Экспериментальное исследование влияния продольного магнитного поля на конвективныйтеплообмен при турбулентном течении жидкости в трубе. // Магнитная гидродинамика. 1966. — № 4. — С. 101−106.
- Ковалев С.И., Муравьев Е. В., Свиридов В. Г. Новые аспекты теплообмена при течении жидкого металла в магнитном поле термоядерного реактора. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 1990. -Вып.1. — С. 32−37.
- Измерение пульсаций скорости в неизотермическом потоке жидкого металла в продольном магнитном поле. Ковалев С. И., Огородников В. П., Осипов В. В. и др. // Магнитная гидродинамика. 1992. — № 3. — С. 99−104.
- Шпанский Ю.С. Теплообмен жидкого металла в канале применительно к проблеме создания термоядерного реактора-ТОКАМАКа. Диссертация на соискание ученной степени кандидата технических наук. М., 1996. — 108 с.
- Разуванов Н.Г. Лабораторное моделирование теплообмена жидкого металла в условиях реактора-ТОКАМАКа. Диссертация на соискание ученной степени кандидата технических наук. М., 1998. 120 с.
- Ватажин A.B., Любимов Г. А., Регирер С. А. Магнитогидродинамические течения в каналах. М.: Наука, 1970. — 672 с.
- Gardner R.A., Likodis P. S. Magneto-fluid-mechanic pipe flow in a transverse magnetic field. Part 2. Heat Transfer // J. Fluid Mech. 1971. — V.48. — № 1. -P. 129−141.
- Свиридов Е.В. Исследование гидродинамики и теплообмена при течении жидкого металла в поперечном магнитном поле: Диссертация на соискание ученной степени кандидата технических наук. М., 2003. — 102 с.
- Miyazaki К., Inoue Н., Kimoto Т., Yamashita S., Inoue S., Yamaoka N. Heat Transfer and Temperature Fluctuations of Lithium Flouring under Transverse Magnetic Field//Journ. of Nuclear Sci. and Tech. 1986. — V.23. — № 7. — P. 582 593.
- Sukoriansky S., Branover H., Klaiman D., Greenspan E. Heat Transfer Enchancement possibilities and implications for liquid metal blanket design // Proc. 12-th IEEE Symp. on Fusion Engineering. Monterey. CA. Oct. 1987.
- Branover H., Greenspan E., Sukoriansky S., Talmage G. Turbulence and feasibility of self-cooled liquid metal blankets for fusion reactors // Fusion Tech. 1986. V.10. — P.822−829.
- Маркова Л.Г. Исследование частотных характеристик стеклоизолированных проволочных датчиков термоанемометра для измерений в жидких металлах. // Магнитная гидродинамика. 1970. — № 2. — С. 55−64.
- Сравнительные характеристики кондукционного анемометра и термоанемометра. Повх И. Л., Болонов Н. И., Зори A.A. и др. // Магнитная гидродинамика. 1974. — С. 89−93.
- Двухкомпонентный оптико-механический преобразователь скорости для исследований турбулентных потоков жидких металлов. Жилин.В.Г., Ивочкин Ю. П., Огородников В. П. и др. // ТВТ. 1982. — Т.20. — № 6. — С. 1164−1168.
- Исследование влияния магнитного поля на теплоотдачу от поперечного магнитного поля. Жилин В. Г., Звягин К. В., Ивочкин Ю. П. и др. // ТВТ. -1988. Т. 25. — № 2. — С. 402−405.
- Ивочкин Ю.П. Изучение структуры турбулентных МГД-течений жидких металлов с помощью волоконно-оптических преобразователей скорости: Диссертация на соискание ученной степени кандидата технических наук. -М., 1988.- 123 с.
- Ковалев С.И., Свиридов В. Г. Корреляционные измерения профилей скорости в неизотермическом потоке жидкого металла в трубе. // Труды МЭИ.- 1989.-Вып. 216.-С. 175−178.-11 857. Дженкинс Г., Ватте Д. Спектраьный анализ и его приложения. Вып. 1.
- М.: Наука, 1971. -115 е., Вып. 2. М.: Наука, 1972. — 127 с.
- Генин Л.Г., Свиридов В. Г. Введение в статистическую теориютурбулентности. М.: МЭИ, 1987. — 80 с.
- Кудрявцева Е.В. Теплоотдача на начальном термическом участке при течении жидкого металла в продольном магнитном поле: Диссертация на соискание ученной степени кандидата технических наук. М., 1981. -117 с.
- Свиридов В.Г., Жилин В. Г., Ивочкин Ю. П. и др. // Двенадцатая Международная конференция по теплообмену: Тез. докл. Франция, 2002. — С. 634−639. (на английском языке).
- Теплообмен жидких металлов применительно к теплообменным каналам реактора токамак. Свиридов В. Г., Жилин В. Г., Ивочкин Ю. П. и др. // Пятая Международная конференция по МГД «Памир»: Тез. докл. — Франция, 2002. — С. 172−177. (на английском языке).
- Исследование МГД-теплообмена при течении жидкого металла в поперечном магнитном поле применительно к термоядерному реактору. Генин Л. Г., Жилин В. Г., Иванова О. Н., и др. // Теплоэнергетика 2003. -№ 3.- С. 37−41.
- Влияние термогравитационной конвекции и продольного магнитного поля на теплообменпри течении жидкого металла в горизонтальной трубе в условиях неоднородного обогрева. Бычкова О. С., Иванова О. Н., Листратов Я. И. // Вестник МЭИ 2003. — № 4. — С. 49−54.