Характеристики металевих пористих матеріалів: вплив на теплообмін у теплових трубах хімічно-енергетичного призначення

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorСтрельцова, Юлія Валеріївна
dc.date.accessioned2017-09-20T09:34:12Z
dc.date.available2017-09-20T09:34:12Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenThe dissertation is devoted to the investigation of two types of metal porous materials, which can be used as capillary structures of heat pipes – monofibrous and composite fibrous-powder structures. The dependences for engineering calculations of frame thermal conductivity for monofibrous and composite materials were obtained after the experiments of heat conduction processes in metallic porous materials. Multi-factor dependence for calculations of temperature difference of the water boiling beginning on metallic porous surfaces was proposed on the basis of the experimental studies of boiling in free water flow. The obtained experimental data allowed to compare the real values of heat transfer coefficients α with the data obtained by the model of boiling on porous surfaces (the KPI model) specified in the dissertation. As a result of model elaboration, It became possible to bring the calculated  values obtained by the experiments to the model calculated α values and to confirm the adequacy of the model. It was refined the method of internal thermal resistance determining in heat pipes with metal porous structures by the application of the KPI model. The cycle of experimental studies of heat pipes with monofibrous and composite capillary structures showed, that in horizontal position heat pipes with composite structures do not concede with the main characteristics (maximum heat transfer capacity and thermal resistance) to the heat pipes with monofibrous capillary structures. In addition, maximum heat transfer capacity of composite heat pipes has higher values, than the same one of mono-fibrous pipes, when working against the forces of gravity.en
dc.description.abstractruДиссертация посвящена исследованию двух типов металлических пористых материалов, которые могут быть использованы в качестве капиллярных структур тепловых труб – моноволокнистых и композиционных волокнисто-порошковых структур. В результате исследований процессов теплопроводности металлических пористых материалов получены зависимости для инженерных расчетов теплопроводности каркаса моноволокнистих и композиционных материлов. Многофакторные зависимости характеризуют взаимосвязь между теплопроводностью каркаса материалов и их структурными характеристиками. Однофакторные функции вида λ кс = f(П) позволили сравнить теплопроводность композиционных и моноволокнистих структур, в результате чего было установлено, что коэффициенты теплопроводности λ кс композиционных капиллярных структур несколько ниже, чем у моноволокнистых структур, для одинаковых диапазонов пористости. Однако это различие в значениях λ кс является незначительным. На основе экспериментальных исследований влияния характеристик металлических волокнистых материалов на процессы кипения в условиях свободного движения воды предложено формулу для инженерных расчетов температурных напоров начала кипения воды на металловолокнистых пористых поверхностях. Полученные в работе результаты удовлетворительно коррелируются с известными данными, однако существуют и определенные различия, которые влияют на уменьшение температурных напоров закипания при одинаковых значениях пористости капиллярных структур. Исследование температурного напора начала кипения на пористых поверхностях позволило определить, что для пористых медных образцов данный температурный напор составляет 0,5-2,0 ⁰С, в то время как температурный напор начала кипения на относительно «гладких» технических поверхностях – от 7 до 12 ⁰С. Экспериментальные данные позволили сравнить реальные значения коэффициентов теплоотдачи α с данными, полученными по уточненной в данной работе модели кипения на пористых поверхностях (модель КПИ). В результате уточнения удалось значительно приблизить рассчитаные по модели величины α к экспериментальным значениям и подтвердить адекватнисть модели. Анализ полученных экспериментальных данных кипения на металлических пористых поверхностях свидетельствует о том, что медные волокнистые структуры средней пористости (40-50 %) в диапазоне толщин от 0,5 до 1,0 мм позволяют обеспечить наибольшие значения коэффициентов теплоотдачи α, по сравнению с металлическими волокнистыми структурами других диапазонов пористостей и толщин, исследованными в данной работе. Также с применением модели кипения КПИ была уточнена методика определения внутреннего термического сопротивления тепловых труб с металлическими пористыми структурами. Выполненный цикл экспериментальных исследований тепловых труб с металло-волокнистыми и композиционными капиллярными структурами с использованием этанола в качестве теплоносителя показал, что в горизонтальном положении и в положении «режим термосифона» тепловые трубы с капиллярными структурами обоих типов обеспечивают стабильное функционирование в диапазоне тепловых потоков до 70 Вт. При этом термические сопротивления тепловых труб с «новым» типом капиллярных структур не превышают термические сопротивления труб, изготовленных на основе моноволокнистых структур. В положениях, когда зона нагрева трубы находится выше, чем зона охлаждения, композиционные капиллярные структуры нового типа обеспечивают стабильное функционирование для тепловых потоков до 25 Вт, что является более высоким показателем, чем у тепловых труб с моноволокнистыми структурами (10-15 Вт). Последний факт нужно учитывать при конструировании аппаратов и приборов с тепловыми трубами.ru
dc.description.abstractukДисертація присвячена дослідженню двох типів металевих пористих матеріалів, що можуть застосовуватися у якості капілярних структур теплових труб, – моноволокнистих та композиційних волокнисто-порошкових структур. У результаті досліджень процесів теплопровідності металевих пористих матеріалів отримано залежності для інженерних розрахунків теплопровідності каркасу моноволокнистих і композиційних матеріалів. На основі експериментальних досліджень впливу характеристик металевих волокнистих матеріалів на процеси кипіння в умовах вільного руху води запропоновано формулу для інженерних розрахунків температурних напорів початку кипіння води на металопористих поверхнях. Експериментальні дані дозволили порівняти реальні значення коефіцієнтів тепловіддачі α з даними, отриманими за уточненою в даній роботі моделлю кипіння на пористих поверхнях. У результаті уточнення вдалося значно наблизити розраховані за моделлю величини α до експериментально отриманих даних і підтвердити адекватність моделі. Із застосуванням моделі було уточнено методику визначення внутрішнього термічного опору теплових труб з металевими пористими структурами. Виконаний цикл експериментальних досліджень теплових труб з металоволокнистими і теплових труб з композиційними капілярними структурами показав, що при роботі в горизонтальному положенні останні не поступаються за основними характеристиками тепловим трубам з волокнистими капілярними структурами, до того ж перевершують їх за максимальною теплопередавальною здатністю при роботі проти сил гравітації.uk
dc.format.page23 с.uk
dc.identifier.citationСтрельцова, Ю. В. Характеристики металевих пористих матеріалів: вплив на теплообмін у теплових трубах хімічно-енергетичного призначення : автореф. дис. … канд. техн. наук. : 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології / Стрельцова Юлія Валеріївна. – Київ, 2017. – 23 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/20601
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectтеплова трубаuk
dc.subjectкапілярна структураuk
dc.subjectметаловолокнисті матеріалиuk
dc.subjectметалеві композиційні матеріалиuk
dc.subjectкипіння на пористих поверхняхuk
dc.subjectінтенсивність тепловіддачіuk
dc.subjectтеплопровідністьuk
dc.subjectтермічний опірuk
dc.subjectheat pipeen
dc.subjectcapillary structureen
dc.subjectmetal monofibrous materialsen
dc.subjectmetal composite materialsen
dc.subjectboiling on porous surfacesen
dc.subjectheat transfer intensityen
dc.subjectthermal conductivityen
dc.subjectthermal resistanceen
dc.subjectтепловая трубаru
dc.subjectкапиллярная структураru
dc.subjectметалловолокнистые материалыru
dc.subjectметаллические композиционные материалыru
dc.subjectкипение на пористых поверхностяхru
dc.subjectинтенсивность теплоотдачиru
dc.subjectтеплопроводностьru
dc.subjectтермическое сопротивлениеru
dc.subject.udc536.24:66.05](043.3)uk
dc.titleХарактеристики металевих пористих матеріалів: вплив на теплообмін у теплових трубах хімічно-енергетичного призначенняuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
atef_Streltsova.pdf
Розмір:
1.42 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ХПСМ)
Автореферати (вільний доступ)