Значительная часть статей сборника посвящена исследованию турбулентного пограничного слоя, развивающегося в особых условиях, которые могут иметь место в различных энергетических установках: при направленном вдуве теплоносителя через пористую стенку, при отрыве и присоединении потока, в канале с цилиндрическими выступами на стенке и т.д.
Ряд работ содержит исследования процессов в конкретных типах энергетических и технологических установок, таких, как контактные испарители, теплообменники-утилизаторы, струйные аппараты.
Ряд статей связан с изучением процессов в тепловых трубах. В частности, рассматриваются особенности пусковых режимов тепловых труб.
В сборник также вошли работы, направленные на исследование тепломассообмена при криогенных температурах.
Материалы сборника могут быть полезны научным работникам и инженерам, занимающимся вопросами интенсификации тепломассообмена в энергетических установках.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Интенсификация тепломассообмена и повышение энергетической эффективности являются основными направлениями совершенствования конвективных теплообменных аппаратов. Цель интенсификации теплообмена сводится к уменьшению габаритов и массы теплообменных устройств, что позволяет снизить затраты на их изготовление и установку. Кроме того, улучшение теплоотдачи позволяет использовать для практических целей (обогрева, выработки электроэнергии) меньший температурный перепад, т.е. утилизовать низкопотенциальное тепло. Следует отметить, что во многих случаях интенсификация теплообмена связана с увеличением суммарных потерь мощности на прокачку теплоносителя по тракту теплообменника. При этом встает задача наилучшей с экономической точки зрения организации теплообмена.
Увеличения теплоотдачи можно добиться различными путями: выбором теплоносителя, наилучшей поверхности теплообмена, надлежащего гидродинамического режима и т.д. Наиболее выгодным в энергетическом отношении является .турбулентный режим, но естественное развитие турбулентности начинается 'при высокой скорости потока, а следовательно, при значительном гидравлическом сопротивлении. Поэтому во многих случаях для интенсификации конвективного теплообмена необходима искусственная турбулизация потока. Закономерности турбулентного движения хорошо изучены ., только для случаев простой геометрии проточной части при небольших температурных перепадах. Это связано главным образом с незавершенностью теоретического описания турбулентных потоков. Дальнейшее'изучение законов турбулентного теплообмена имеет важное значение для повышения энергетической эффективности современных тепломассообменных аппаратов. Решении этой проблемы посвящен ряд статей настоящего сборника.
Как известно, при взаимодействии твердой поверхности с омывающим ее потоком образуется пограничный слой, оказывающий основное сопротивление переносу тепла. Процессами в пограничном слое можно управлять, применяя такие методы, как нормальный и
направленный вдув теплоносителя, отсос, создание во внешнем потоке градиента давления, установка турбулизаторов. Результаты исследований, приведенные в сборнике, показывают, что, используя эти методы,можно эффективно влиять на теплоотдачу.
Развитие новых отраслей техники требует интенсивных исследований в области теплообмена при низких и сверхнизких температурах. Теплообмен криогенных жидкостей имеет много характерных особенностей: многофазность потока, сильное влияние капиллярных сил и т.д. В сборник включены статьи, посвященные как непосредственному исследованию низкотемпературных процессов, так и методике их изучения.
Отдельный раздел сборника посвящен течению дисперсных потоков. Такие течения часто встречаются в различных технических приложениях. Наличие в движущемся газе взвешенных частиц существенно меняет механизм теплообмена. Экспериментальное изучение дисперсных потоков вызывает серьезные затруднения. В связи с этим заслуживает внимания описанный в одной из статей сборника оптический метод диагностики потоков газовзвеси.
Сборник не ограничивается только вопросами интенсификации тепломассообмена. Рассматриваемые в нем процессы имеют большое значение для тепловой защиты конструкций, правильная организация которой необходима для надежной и безопасной работы оборудования. Большое внимание уделено системам стабилизации теплового режима с применением тепловых труб и плавящихся веществ. Ряд статей посвящен совершенствованию различных теплотехнологи-ческих процессов, таких.как периодическая конвективная сушка,^ производство фосфорной кислоты. В отдельных статьях рассмотрены методические вопросы исследования процессов теплообмена.
Редакционная коллегия
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие..................•.................................3
Раздел I. ПРОЦЕССЫ ТЕПЛОМАССООБМЕНА В ЭЛЕМЕНТАХ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
Дпсенов К.М., Попов B.C., Мотулевич В.П., Сергиевский Э.Д., • Яновский Л.С. Теплообмен при турбулентном течении в диффузорах
' с проницаемой стенкой при направленном вдуве.................... 5
Сукомел А.С., Назаров Ю.А. Экспериментальное исследование теплоотдачи в плоском канале с шахматным расположением
полуцилиндрических выступов.....................................II ,
Петражицкий Г.В., Василик Б.Э., Елисеев С.В. Численное исследование процессов течения и теплообмена при наполнении
цилиндрической емкости..........................................19
Бакластов A.M., Бредихин А.Б. Методы интенсификации теплообмена в каналах путем турбулизации потока Жидкости...........27
Данилов О.Л., Смагин В.В. Исследование тепломассопереноса в капиллярно-пористом теле при переменной интенсивности внешнег»'
энергоподвода................................................... 32
Грошев А.И., Кириллов П.Л., Слободчук В.И. Сопряженный нестационарный теплообмен при турбулентном течении теплоносителя в круглой трубе............................................ 38
Комендантов А.С., Кузма-Кичта Ю.А., Новиков В.В., Змит-ко Е.Ю. Исследование теплоотдачи при неоднородных по поверхности мегаваттных тепловых нагрузках...........................45
Миляускас Г.Ю., Швенчянас И.П., Тамонис М.М. Динамика испарения капель в радиационном поле применительно к регулированию тепловых процессов в факеле...............................52
Данилов С.А., Золотое В.А., Нурков-Морозов Е.Е. Влияние числа Рэлея на структуру и теплообмен при естественной конвекции.......................................................... 59
Зябиров Ф.И. Применение интегростепенных рядов к нелинейным задачам теплопроводности................................. 67
Гуторова Л.А., Удыма П.Г. , Лыков М.В. Некоторые аспекты произ- . водства фосфорной кислоты....................................... 73
Раздел П. ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ И ПРИСТЕННАЯ ТУРБУЛЕНТНОСТЬ
Свиридов В.Г., Сукомел Л.А. Структура температурного поля на начальном термическом участке при турбулентном течении воды..1 78
Величко В.И., Пронин В.А. Расчет теплоотдачи в плоском канале с отрывом и присоединением воздушного потока............. ^4
Кураева И.В., Климов Н.Н., Захарова Т.М., Протопопов B.C. О критерии перехода от ламинарного течения к турбулентному в свободно-конвективном пограничном слое.......................... "*•
Доброчеев О.В. Анализ приближенных моделей конвективного течения и теплообмена...........................................; 98
Раздел Ш. ТЕПЛО- И ЫАССООБМЕН ПРИ НАЛИЧИИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ
Солодов А.П. Линейный анализ неустойчивости поверхности раздела с фазовыми превращениями...............................Ю5
Корнейчук Н.К., Куке A.M., Россихин Н.А., Чукаев А.Г. Численное исследование теплообмена при плавлении термоаккуму-лирущего материала в контейнере конечных размеров............. П6
Волков Ю.А., Доброхотов С.Н., Никитин В.М. Тепломассообмен при пленочной конденсации в горизонтальных каналах.......122
Абрамян Г.А. Численный метод анализа процесса пленочной конденсации.................................................... 127
Езерский А.П. Теплообмен при плавлении льда в замкнутой полости с учетом инверсии плотности и криволинейности фазовой границы........................................................ 136
Раздел 1У. ТЕПЛООБМЕН ПРИ КРИОГЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Сидыганов В.У., Аметистов Е.В. Теплоотдача при бесщумо-вом пленочном кипении Не-П на вертикальных цилиндрах...........144
Куликов А.С., Аминов М.М. Экспериментальное исследование парообразования азота на поверхности с малотеплопроводными -капиллярно-пористыми покрытиями............................... 151
Ключников И.А., Бекбоев М.Т. Экспериментальная установка для изучения теплоотдачи к Не-П при импульсных тепловых нагрузках..............................'...................... 158
Попов В.Н., Петров Н.Е. Расчет теплоотдачи и гидравлического сопротивления гелия сверхкритических параметров со-
стояния в условиях охлаждения...................................162
Раздел У. ТЕПЛООБМЕН В ДИСПЕРСНЫХ ПОТОКАХ
Керимов Р.В., Серикбаев Ы.А. Оптический метод диагностики структуры потоков гаэовавеси................................... 172
Зудин Ю.В., Ягов В.В. Спектр размеров капель, диспергированных в турбулентном потоке газа в канале.....................177
Цветков Ф.Ф. К оценке влияния объемного рассеяния излучения на радиационно-конвективный теплообмен при движении запыленного газа в трубе........................................... 135
Раздел У1. СИСТЕМЫ ТЕРМОСТАБИЛИЗАЩИ НА OCHQBE ТЕПЛОВЫХ ТРУБ
Федоров В.Н.,Языков А.А. Нестационарная модель работы излучающего ребра в системе для разогрева тепловых труб..........^
Галактионов В.В., Остроумов Ы.А. Моделирование и расчет динамических характеристик тепловых труб.......................199
Цена: 300руб.
