Експериментальне виготовлення і моделювання утворення оребрених льодяних труб методом наморожування у формі з дискретною теплоізоляцією

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПуховий, Іван Іванович
dc.date.accessioned2021-03-15T09:17:42Z
dc.date.available2021-03-15T09:17:42Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenBackground. Air heating in winter in the range of ambient temperatures below –5 °C may be carried out by the heat of the phase transition of water into ice. Heated air reduces energy consumption in ventilation systems, in heat pumps such as air–water and air–air, in boilers and furnaces for fuel combustion, during peak loads on heat supply systems, that reduces the installed capacity of heat-generating equipment and save energy. Objective. The aim of the study is experimental research and computer simulation of technology for producing ice pipes with internal and external fins by discrete thermal insulation for transverse and longitudinal ribs. Methods. Air with a temperature below –5 °C is passed through ice finned from the inside pipes immersed in water or irrigated with water, for use heated to –2-3 °C air in ventilation systems, heat pumps, fuel combustion systems and in buffer zones of buildings during frost. Experimental work on the production of finned ice pipes in the freezer and modeling in SolidWorks has been carried out. Results. The obtained ring interior edges are rounded due to the lateral flow of heat and provide an opportunity to obtain the coefficient of the fins of 1.3-2. When applying the individual elements of the longitudinal insulation, the pipe is obtained with an internal cross-section in the form of a polygon with the number of angles corresponding to the number of elements. External ribs could not be formed experimentally when applying internal thermal insulation elements due to the low heat exchange of the pipe with the air inside the vertical pipe placed in the freezer. In the simulation result in the forced supply of air into the inner tube of the two insulation elements arranged symmetrically, the oval cross-section tube of ice was received. Conclusions. The lower the ambient temperature, the greater the economic and energy effect. Ice finned tubes should be used for heating frosty air and cold storage, for example, to create ice decorative vases, in which containers with drinks of different shapes are placed. This is an element of novelty for the hotel and restaurant business.uk
dc.description.abstractruПроблематика. Подогрев воздуха зимой в диапазоне температур окружающей среды ниже –5 °С возможно проводить теплотой фазового перехода воды в лед. Подогретый воздух уменьшает расход энергии в системах вентиляции, в тепловых насосах типа воздух–вода и воздух–воздух, в котлах и печах для горения топлива, в период пиковых нагрузок на системы теплоснабжения, что позволяет уменьшить установленную мощность теплогенерирующего оборудования и экономить энергию. Цель исследования. Экспериментальные исследования и компьютерное моделирование технологии получения ледяных труб с внутренним и наружным оребрением методом дискретного наложения теплоизоляции для получения поперечных и продольных ребер. Методика реализации. Воздух с температурой ниже –5 °С пропускают через ледяные оребренные изнутри трубы, погруженные в воду или орошенные водой, для использования подогретого до –2-3 °С воздуха в системах вентиляции, тепловых насосах, системах горения топлива и в буферных зонах зданий в период морозов. Проведены экспериментальные работы по изготовлению оребренных ледяных труб в морозильной камере и моделирование в SolidWorks. Результаты исследования. Полученные кольцевые внутренние ребра имеют округлую форму из-за бокового перетекания теплоты и дают возможность получить коэффициент оребрения 1,3-2. При наложении отдельных элементов продольной теплоизоляции получают трубы с внутренним сечением в форме многоугольника с числом углов, соответствующим количеству элементов. Внешние ребра невозможно было экспериментально сформировать при наложении внутренних теплоизоляционных элементов из-за низкого теплообмена трубы с воздухом внутри вертикальной трубы, размещенной в морозильной камере. В результате моделирования при вынужденной подаче воздуха во внутреннюю трубу для двух элементов теплоизоляции, размещенных симметрично, получена овальная форма сечения трубы из льда. Выводы. Чем ниже температура окружающей среды, тем больший экономический и энергетический эффект. Ледяные оребренные трубы целесообразно использовать для подогрева морозного воздуха и аккумулирования холода, например для создания ледяных декоративных ваз, в которых помещают емкости с напитками разной формы. Это является элементом новизны для гостинично-ресторанного бизнеса.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Підігрівання повітря взимку в діапазоні температур довкілля нижче –5 ºС можливе теплотою фазового переходу води в лід. Підігріте повітря зменшує витрату енергії в системах вентиляції, в теплових насосах типу повітря — вода і повітря — повітря та в котлах і печах для горіння палива, в період пікових навантажень на системи теплопостачання, що дає можливість зменшити установлену потужність теплогенеруючого обладнання і економити традиційну енергію. Мета дослідження. Експериментальні дослідження і комп’ютерне моделювання технології отримання льодяних труб із внутрішнім та зовнішнім оребренням методом дискретного накладання теплоізоляції для одержання поперечних і поздовжніх ребер. Методика реалізації. Повітря з температурою нижче –5 ºС пропускають через льодяні оребрені із середини труби, занурені у воду або зрошені водою, для використання підігрітого до –2-3 ºС повітря в системах вентиляції, теплових насосах, системах горіння палива і в буферних зонах будівель у період морозів. Проведено експериментальні роботи з виготовлення оребрених льодяних труб у морозильній камері та моделювання в SolidWorks. Результати дослідження. Отримані кільцеві внутрішні ребра мають округлу форму через бокове перетікання теплоти і дають можливість одержати коефіцієнт оребрення 1,3 — 2. При накладанні окремих елементів поздовжньої теплоізоляції отримуються труби з внутрішнім перерізом у формі багатокутника з числом кутів, що відповідає кількості елементів. Зовнішні ребра неможливо було експериментально утворити при накладанні внутрішніх теплоізоляційних елементів через низький теплообмін труби з повітрям всередині вертикальної труби, розміщеної в морозильній камері. У результаті моделювання за вимушеної подачі повітря у внутрішню трубу для двох елементів теплоізоляції, розміщених симетрично, отримано овальну форму перерізу труби з льоду. Висновки. Чим нижча температура довкілля, тим більший економічний і енергетичний ефект. Льодяні оребрені труби доцільно використовувати для підігрівання морозного повітря і акумулювання холоду, наприклад для створення льодяних декоративних ваз, у яких поміщають ємності з напоями різної форми. Це є елементом новизни для готельно-ресторанного бізнесу.uk
dc.format.pagerangeС. 64-70uk
dc.identifier.citationПуховий, І. І. Експериментальне виготовлення і моделювання утворення оребрених льодяних труб методом наморожування у формі з дискретною теплоізоляцією / І. І. Пуховий // Наукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал. – 2019. – № 2(124). – С. 64–70. – Бібліогр.: 5 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/kpi-sn.2019.2.167530
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/39961
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/uk
dc.sourceНаукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал, 2019, № 2(124)uk
dc.subjectкоефіцієнт оребренняuk
dc.subjectпідігрів повітряuk
dc.subjectтеплоізоляціяuk
dc.subjectенергетичний ефектuk
dc.subjectльодяна трубаuk
dc.subjectнаморожуванняuk
dc.subjectfinning coefficientuk
dc.subjectair heatinguk
dc.subjectthermal insulationuk
dc.subjectenergy effectuk
dc.subjectice pipeuk
dc.subjectfreezinguk
dc.subjectкоэффициент оребренияuk
dc.subjectподогрев воздухаuk
dc.subjectтеплоизоляцияuk
dc.subjectэнергетический эффектuk
dc.subjectледяная трубаuk
dc.subjectнамораживаниеuk
dc.subject.udc621.577.63, 551.332uk
dc.titleЕкспериментальне виготовлення і моделювання утворення оребрених льодяних труб методом наморожування у формі з дискретною теплоізоляцієюuk
dc.title.alternativeExperimental Production and Modeling of Finned Tubes Formation by Freezing in the Form with Discrete Thermal Insulationuk
dc.title.alternativeЭкспериментальное изготовление и моделирование образования оребренных труб методом намораживания в форме с дискретной теплоизоляциейuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
NVKPI2019-2_07.pdf
Розмір:
2.16 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 2(124)