Теплообмін і аеродинаміка пучків плоскоовальних труб в поперечному потоці

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКондратюк, Вадим Анатолійович
dc.contributor.degreedepartmentатомних електричних станцій і інженерної теплофізикиuk
dc.contributor.degreefacultyтеплоенергетичнийuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"uk
dc.date.accessioned2016-05-18T09:25:58Z
dc.date.available2016-05-18T09:25:58Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenDissertation is devoted to solving the actual problem of the development of scientific bases of creating a new type of heat transfer surfaces from the flat-oval tube banks, the implementation of which leads to significant savings in material and energy resources. Comprehensive experimental and numerical study of heat transfer and aerodynamics of single flat-oval tubes and its staggered banks were carried out in the range of values of the geometrical and operational characteristics important for applications. It is shown that the use of these tubes in heat exchangers at the cross flow is expedient through increase of the heat exchange intensity and reduce of the aerodynamic drag. Methods of complete thermal simulation, surface flow visualization and CFD modeling were applied. The results of image and numerical studies on the basis of which are disclosed features of the transfer mechanisms in the cross flow of flat-oval tubes are shown. According to the results of studies in a wide range of geometrical characteristics of d2/d1, S1/S2, H/F their impact on the heat transfer rate and the aerodynamic drag of the flat-oval tube banks was determined. It is shown an ineffectiveness of dimple intensifiers on the sides of flat-oval tubes. The techniques of thermal and aerodynamic calculation of staggered flat-oval tube banks were offered. Computational and engineering development of new type series of regenerators-air heaters for GTU of gas compressor unit GCU-10 was made on the basis of the offered techniques.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена решению актуальной задачи разработки научных основ создания теплообменных поверхностей нового типа из пакетов плоскоовальних труб, внедрение которых приводит к существенной экономии материальных и энергетических ресурсов. В работе выполнены комплексные экспериментальные и численные исследования теплообмена и аэродинамики одиночных плоскоовальных труб и их шахматных пакетов в диапазонах значений геометрических и режимных характеристик важных для решения прикладных задач. Показано, что использование этих труб в теплообменных апаратах при поперечном их обтекании целесообразно вследствие увеличения интенсивности теплообмена и снижения аэродинамического сопротивления. Применены экспериментальные методы исследований теплообмена и аэродинамики в пакетах плоскоовальных труб на аэродинамических стендах, а также методы численного моделирования. Интенсивность конвективной теплоотдачи определялась на основе метода полного теплового моделирования с применением електрокалориметрирования. Питание электронагревателей всех труб исследованных пакетов осуществлялось переменным током с независимым подключением каждого поперечного ряда. Источниками тока служили автотрансформаторы типа РНШ. Питание калориметра осуществлялось отдельно от других труб пакета. При исследовании особенностей течения применялся также метод поверхностной визуализации потока с помощью саже-керосиновой смеси. Представлены результаты визуализационных и численных исследований на основе которых раскрыты особенности механизмов переноса при поперечном омывании плоскоовальных труб. По результатам исследований в широком диапазоне геометрических характеристик d2/d1, S1/S2, H/F установлено их влияние на интенсивность теплообмена и аэродинамическое сопротивление пакетов плоскоовальных труб. Обнаружена неэффективность применения луночных интенсификаторов на плоских боковых поверхностях плоскоовальных труб с реализованными геометрическими характеристиками лунок, их формы и расположением. Полученные экспериментальные данные могут использоваться для валидации компьютерных числовых моделей при поиске оптимальных форм луночных интенсификаторов та видов и геометрических параметров их размещения. Предложенные методики теплового и аэродинамического расчетов шахматных пакетов плоскоовальных труб, на основе которых выполнена расчетно-конструкторская разработка типоряда регенераторов-воздухонагревателей нового типа для ГТУ газоперекачивающего агрегата ГПК-10. Анализ показал, что при применении конструктивных мер, обеспечивающих реализацию необходимых компоновочных и технологических решений применения плоскоовальных труб в конструкциях регенераторов-воздухонагревателей ГТУ вполне целесообразным. Выявлено, что при использовании плоскоовальных труб в поверхностях нагрева уменьшается общая их длина и масса и значительно улучшаются конструктивные и технологические параметры, с которыми во многом связана трудоемкость изготовления воздухонагревателя, а значит и его себестоимость. При производстве новых регенераторов можно использовать существующее технологическое оборудование, а при реконструкции конкретных газоперекачивающих станций - существующее монтажное оборудование и фундаменты. Предложены новые методики теплового и аэродинамического расчетов плоскоовальных поверхностей нагрева обеспечат создание конкурентоспособных типов интенсифицированных поверхностей, которые позволят повысить компактность и снизить металлоемкость теплоэнергетического оборудования на 30...40%, что повысит надежность и улучшит их эксплуатационные характеристики.uk
dc.description.abstractukДисертація присвячена вирішенню актуального завдання розробки наукових засад створення теплообмінних поверхонь нового типу з пакетів плоскоовальних труб, впровадження яких призводить до суттєвої економії матеріальних та енергетичних ресурсів. В роботі виконані комплексні експериментальні та числові дослідження теплообміну та аеродинаміки одиночних плоскоовальних труб та їх шахових пакетів в діапазонах значень їх геометричних та режимних характеристик важливих для вирішення прикладних завдань. Показано, що використання таких труб в теплообмінних апаратах при поперечному їх обтіканні доцільно внаслідок збільшення інтенсивності теплообміну і зниження аеродинамічного опору. Застосовані метод повного теплового моделювання, метод поверхневої візуалізації течії, метод СFD-моделювання. Представлені результати візуалізаційних та числових досліджень на основі яких розкриті особливості механізмів переносу при поперечному омиванні плоскоовальних труб. За результатами досліджень у широкому діапазоні геометричних характеристик d2/d1, S1/S2, H/F показаний їх вплив на інтенсивність теплообміну та аеродинамічний опір пакетів плоскоовальних труб. Показана неефективність застосування лункових інтенсифікаторів на плоских бічних поверхнях плоскоовальних труб з реалізованими геометричними характеристиками лунок, їх форми та розташуванням. Запропоновані методики теплового і аеродинамічного розрахунків шахових пакетів плоскоовальних труб, на основі яких виконана розрахунково-конструкторська розробка типоряду регенераторів-повітронагрівачів нового типу для ГТУ газоперекачуючого агрегату ГПК-10.uk
dc.format.page26 с.uk
dc.identifier.citationКондратюк В.А. Теплообмін і аеродинаміка пучків плоскоовальних труб в поперечному потоці : автореф. дис. ... канд. техн. наук. : 05.14.06 – технічна теплофізика та промислова теплоенергетика / Вадим Анатолійович Кондратюк. - Київ, 2016. - 26 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/15799
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ "КПІ"uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectплоскоовальна трубаuk
dc.subjectтеплообмінuk
dc.subjectаеродинамічний опірuk
dc.subjectкартина обтіканняuk
dc.subjectчислове моделюванняuk
dc.subjectшаховий пакетuk
dc.subjectлункиuk
dc.subjectрегенератор-повітронагрівачuk
dc.subjectflat-oval tubeen
dc.subjectheat exchangeen
dc.subjectair resistanceen
dc.subjectflow patternen
dc.subjectnumerical simulationen
dc.subjectstaggered banken
dc.subjectdimplesen
dc.subjectregenerator-air heateren
dc.subjectплоскоовальная трубаru
dc.subjectтеплообменru
dc.subjectаеродинамическое сопротивлениеru
dc.subjectкартина обтеканияru
dc.subjectчисленное моделированиеru
dc.subjectшахматный пакетru
dc.subjectлункиru
dc.subjectрегенератор-воздухоподогревательru
dc.subject.udc536.24:533.6.011(043.3)uk
dc.titleТеплообмін і аеродинаміка пучків плоскоовальних труб в поперечному потоціuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.14.06 – технічна теплофізика та промислова теплоенергетикаuk

Файли

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

Зібрання

Автореферати (АЕ)
Автореферати (вільний доступ)