Розробка і дослідження рівнорозвинених теплообмінних поверхонь для регенераторів теплоти ГТУ газотранспортної системи України
Ескіз недоступний
Дата
2011
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"
Анотація
Звіт про НДР: 181 с., 91 рис., 13 табл., 51 джерел
Об'єкт дослідження – гвинтоподібна труба з рівнорозвиненою поверхнею.
Предмет дослідження – процеси теплообміну та гідродинаміки усередині гвинтоподібної труби з рівнорозвиненою поверхнею. Деформування труб з нержавіючої сталі роликовим обкочуванням.
Мета роботи – дослідження характеристик процесів тепло- і масопереносу усередині гвинтоподібної труби, яка має рівнорозвинену поверхню теплообміну. Створення методик розрахунків теплообміну і аеродинамічного опору усередині труби з рівнорозвиненою поверхнею гвинтоподібного профілю, враховуючи характеристики процесів переносу. Розробка технологій та оснащення для отримання труб з гвинтовою поверхнею без руйнування. Визначення їх геометричних параметрів та твердості, отримання максимально можливих глибин гвинтових канавок на трубі.
Методи дослідження – визначення середніх конвективних коефіцієнтів теплообміну та коефіцієнтів опору за результатами експериментальних вимірювань розподілів температур і теплових потоків та перепадів тисків вздовж труби. Вивчення течії на стінці труби методом поверхневої візуалізації за допомогою саже-гасової суспензії. Дослідження теплоаеродинамічних процесів усередині гвинтоподібної труби числовими методами CFD – технологій. Вимірювання геометричних параметрів та твердості металу гвинтоподібних труб після деформування, які отримані з тонкостінних нержавіючих труб методом роликового обкочування.
Наукова новизна – вперше досліджені закономірності теплообміну та аеродинамічного опору усередині гвинтоподібної труби, встановлений вплив основних геометричних та режимних параметрів на інтенсивність тепловіддачі в гвинтоподібній трубі з рівнорозвиненою поверхнею. Отримані нові узагальнюючі залежності для розрахунку конвективної тепловіддачі та опору, які враховують крок та висоту гвинтоподібних виступів в діапазоні їх зміни: d/D від 0.6 до 0.833 та t/h від 1.7 до 10. Нова поверхня інтенсифікує теплообмін у 1.45-2.4 рази при збільшенні опору у 4-10 разів. Коефіцієнт розвиненості поверхні складає 1.15-1.25 відносно гладкотрубної поверхні. Для виготовлення гвинтоподібної труби розроблено спосіб роликового обкочування тонкостінної труби, який дозволяє отримати трубу довжиною до 2 м.
Розроблені моделі течії і обґрунтовані причини інтенсифікації теплообміну. Розроблені технології та оснащення для роликового обкочування та гідроформування. Проведено дослідження процесів роликового обкочування для отримання труб з гвинтовою поверхнею.
Практичне значення – запропоновані рекомендації з виготовлення і проектування високоефективних поверхонь теплообміну на основі гвинтоподібних труб. Отримані інженерні методики розрахунків коефіцієнтів теплообміну та опору гвинтоподібної труби з рівнорозвиненою поверхнею.
Галузі застосування – досліджена теплообмінна гвинтоподібна рівнорозвинена труба може застосовуватися у складі трубчастих пакетів для регенераторів ГТУ, повітропідігрівачів котлоагрегатів.
Опис
Ключові слова
труба, гвинтоподібний профіль, інтенсифікація, теплообмін, аеродинамічний опір, ефективність, роликове обкочування
Бібліографічний опис
Розробка і дослідження рівнорозвинених теплообмінних поверхонь для регенераторів теплоти ГТУ газотранспортної системи України : звіт про НДР (заключ.) НТУУ "КПІ" ; кер. роб. Є Письменний. - К., 2011. - 181 л. + CD-ROM. - Д/б №2344-п