Науково-технологічні основи створення алюмінієвих теплових труб для ресурсозберігаючих систем

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorХайрнасов, Сергій Манісович
dc.contributor.degreedepartmentКафедра атомних електричних станцій і інженерної теплофізикиuk
dc.contributor.degreefacultyТеплоенергетичний факультетuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»uk
dc.date.accessioned2017-05-15T12:03:57Z
dc.date.available2017-05-15T12:03:57Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenThesis is devoted to solving the scientific and applied problem of creation of the the aluminium grooved heat pipes with constant thermal resistance for energy-saving systems, executing the functions of heat transport and thermal stabilization, and of determination of their thermal performances in a wide temperature range at ground application. Influencing factors on the heat transfer intensity in evaporation, boiling and condensation modes of aluminium grooved heat pipes were identified. The mechanisms of hydraulic processes influence on the values of heat transfer coefficients are defined and analyzed. The experimental results of heat transfer and visualization of transport processes in the evaporation zone of aluminum grooved heat pipes were presented. Different types of heat transfer modes were revealed as well as their dependence on the various heat carriers, the geometry of the grooves forming capillary structure and their effective length, and the level of heat input. Patterns of the stationary and nonstationary temperature field formation in aluminium grooved heat pipes were identified. Obtained generalized formulas allow to calculate: heat transfer coefficients in the evaporation and condensation zones of aluminum grooves heat pipes filled with ammonia, acetone and pentane; their thermal resistance, maximum heat transfer ability and the limiting density of heat flow at any their location relatively gravity force. Optimal filling factor of aluminium grooved heat pipes were determined. New designs of energy-saving equipment based on aluminum grooved heat pipes: solar thermal and photovoltaics-thermal collectors, heat exchangers, thermal stabilization systems of electronics and LED lighting equipment, which work without energy consumption and provide high value of their effectiveness at temperature range from –40 to +210 °C, are proposed and verified.en
dc.description.abstractruДиссертация посвящена решению научно-прикладной проблемы создания алюминиевых тепловых труб постоянного термического сопротивления с канавчатой капиллярной структурой (АКТТ), предназначенных для использования в ресурсосберегающих системах, которые выполняют функции транспорта теплоты и обеспечения тепловых режимов, а также определению их теплотехнических характеристик в широком температурном диапазоне в условиях их наземного функционирования. Выявлены факторы, влияющие на интенсивность теплоотдачи в режимах испарения, кипения и конденсации. Сформулированы и проанализированы механизмы влияния гидравлических процессов на величины коэффициентов теплообмена. На основе визуализации процессов теплообмена в зоне испарения АКТТ и их анализа разработана физическая модель теплогидравлических процессов в канавчатой капиллярной структуре. Получены зависимости для расчета коэффициентов теплообмена в зоне испарения и конденсации в зависимости от плотности теплового потока в диапазоне от 0,1·10–4 до 7,0·10–4 Вт/м2 для зоны испарения и от 0,3·10–4 до 5,0·10–4 Вт/м2 для зоны конденсации, наружных диаметров корпусов от 7,5 до 17 мм, заправленных теплоносителями ацетон, пентан, аммиак. Выявлены закономерности формирования стационарного и нестационарного температурного поля АКТТ. Проанализировано влияние неравномерности подвода и отвода теплоты на температурный перепад по АКТТ. Выявлено влияние процессов теплообмена в зоне испарения и конденсации, а также угла наклона в режиме термосифона (ТС) на общее термическое сопротивление АКТТ. Получены эмпирические зависимости, позволяющие рассчитывать термическое сопротивление АКТТ в диапазоне тепловых потоков Q от 0,1Qmax до 0,7Qmax, но не больше чем 230 Вт. Предложена эмпирическая зависимость расчета максимальной теплотранспортной способности, учитывающая вязкостные потери по жидкости и пару, а также торможение жидкости паром для АКТТ с внешними диаметрами от 7,5 до 17,0 мм и теплоносителями аммиак, ацетон, пентан в диапазоне тепловых потоков от 0 Вт до 400 Вт. Предложена эмпирическая зависимость для определения предельной плотности теплового потока АКТТ, заправленных пентаном, ацетоном и аммиаком, с диаметрами от 7,5 до14,0 мм при их функционировании в режиме ТС при углах наклона от 10° до 90°. Определены оптимальные коэффициенты заполнения АКТТ при длинах зон испарения не менее 20% от всей ее длины, которые равны: для горизонтального положения – 1; в режиме ТС при углах наклона от 0° до 5° – 0,7; при углах наклона от 5° до 90° – 0,25 от общего объема капиллярной структуры. Разработаны схемные решения и экспериментально апробированы конструкции солнечных коллекторов (плоских, вакуумных, с аккумуляцией солнечной энергии и комбинированных) на основе АКТТ. Экспериментально доказано, что тепловая эффективность (КПД) разработанных солнечных коллекторов на основе АКТТ для плоских равна 0,47 – 0,72 в диапазонах отношения перепада температур между абсорбером и окружающей средой к плотности падающего солнечного излучения 0,01 – 0,05; для вакуумных – 0,4 – 0,68 в диапазоне 0,01 – 0,11; для комбинированных – 0,35 – 0,60 в диапазоне 0,02 – 0,06. Созданные конструкции теплообменников с гладкостенными АКТТ с внешним диаметром 8 мм и оребренными с внешним диаметром 43 мм. Проведено сравнение конструкций теплообменников и выявлено, что стоимость теплообменника с гладкостенными АКТТ может быть больше в 1,1 – 1,6 раза при расходе воздуха от 2000 до 14000 кг/час. С другой стороны, теплообменник с гладкостенными АКТТ имеет преимущество по массогабаритным показателям (меньший примерно в 1,3 – 1,5 раза вес) и меньший перепад давления по каналам. Разработаны схемные решения и созданы конструкции систем обеспечения тепловых режимов радиоэлектронной аппаратуры и светодиодных осветительных приборов на основе АКТТ, экспериментально доказана их эффективность. В таких системах АКТТ могут функционировать в диапазоне температур от –40 до +210 °С и обеспечивать передачу тепловой мощности более 250 Вт.ru
dc.description.abstractukДисертація присвячена вирішенню науково-прикладної проблеми створення алюмінієвих теплових труб постійного термічного опору з канавчатою капілярною структурою, призначених для використання в ресурсозберігаючих системах, що виконують функції транспорту теплоти і забезпечення теплових режимів, та визначенню їх теплотехнічних характеристик у широкому температурному діапазоні в умовах їх наземного функціонування. Запропоновані й апробовані нові схемні рішення ресурсозберігаючого обладнання на основі алюмінієвих теплових труб: сонячних теплових і комбінованих колекторів, теплообмінників, систем забезпечення температурних режимів радіоелектронної апаратури та світлодіодних освітлювальних приладів, що працюють без витрат енергії та забезпечують високі значення їх ефективності при застосуванні в діапазонах температур від –40 до +210 °С.uk
dc.format.page43 с.uk
dc.identifier.citationХайрнасов, С. М. Науково-технологічні основи створення алюмінієвих теплових труб для ресурсозберігаючих систем : автореф. дис. … д-ра техн. наук : 05.14.06 – технічна теплофізика та промислова теплоенергетика / Хайрнасов Сергій Манісович. – Київ, 2017. – 43 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/19412
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectалюмінієва теплова трубаuk
dc.subjectресурсозберігаючі системиuk
dc.subjectмоделі теплоперенесенняuk
dc.subjectдослідження теплообмінуuk
dc.subjectвпровадженняuk
dc.subjectсонячна енергетикаuk
dc.subjectтеплообмінне обладнанняuk
dc.subjectрадіоелектронна апаратураuk
dc.subjectсвітлодіодні освітлювальні приладиuk
dc.subjectaluminium grooved heat pipesen
dc.subjectenergy-saving systemsen
dc.subjectheat transfer modelsen
dc.subjectheat transfer researchen
dc.subjectapplicationen
dc.subjectsolar energyen
dc.subjectheat transfer equipmenten
dc.subjectelectronic equipmenten
dc.subjectLED lighting equipmenten
dc.subjectалюминиевая тепловая трубаru
dc.subjectэнергосберегающие системыru
dc.subjectмодели теплопереносаru
dc.subjectисследования теплообменаru
dc.subjectвнедрениеru
dc.subjectсолнечная энергетикаru
dc.subjectтеплообменное оборудованиеru
dc.subjectрадиоэлектронная аппаратураru
dc.subjectсветодиодные осветительные приборыru
dc.subject.udc536.24:621.643.2]-049.34(043.3)uk
dc.titleНауково-технологічні основи створення алюмінієвих теплових труб для ресурсозберігаючих системuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.leveldoctoruk
thesis.degree.nameдоктор технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.14.06 – технічна теплофізика та промислова теплоенергетикаuk

Файли

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

Зібрання

Автореферати (АЕ)
Автореферати (вільний доступ)