Розробка технології та обладнання для профілювання гвинтоподібних та ребристих труб та створення високоефективних теплообмінників

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorБобир, М. І.
dc.contributor.advisorBobyr, Mykola
dc.contributor.advisorБобырь, Н. И.
dc.contributor.departmentКафедра механіки пластичності матеріалів та ресурсозберігаючих процесів
dc.contributor.facultyМеханіко-машинобудівний інститут
dc.contributor.researchgrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
dc.date.accessioned2019-10-03T07:52:09Z
dc.date.available2019-10-03T07:52:09Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenThe work is aimed at creation of high-efficiency heat regenerators of gas turbine units (GTU) of the gas transportation system of Ukraine. It is proposed to use highly effective heat exchange surfaces from the tubes of the spiral corrugated profile with high heat and aerodynamic characteristics for heat regenerators GTU, which will ensure a reduction of mass-dimensions by 30- 40% in comparison with heat exchangers made of smooth round tubes and an increase in the KPD GTU from 18-25% to 38-41%. The overall effect of using the development can be up to 25 - 30% of the gas savings used in the gas turbine for pumping. Also, by replacing the round brass tubes with spiral corrugated brass tubes with a diameter of 16 1 mm, lengths of 2 and 4 m, the heat exchangers can be upgraded, which are used in heating and hot water supply systems for buildings of various purposes. In the prototypes of heat exchangers, where the profile tubes are installed, the heat transfer coefficient increases by 30-50%. For the manufacture of such tubes, technology and equipment for their metal forming based on the roller spinning process have been developed. Numerical modeling and experimental studies have established the necessary parameters of profiled tubes: the depth h = 1,0-1,5 mm and the step of screw grooves t = 8 ... 12 mm. It is established that such parameters provide cross-border turbulence of a single-phase heat carrier and an increase in heat transfer of about 1.5 times. Since in order to achieve high efficiency of heat exchange it is necessary to artificially turbulize the near-wall layer with a thickness of up to 5% of the tube radius. A model of the heat exchanger is made, consisting of corrugated spiral brass tubes with a pitch of screw grooves of t = 8 mm and a depth of h = 1.0 mm. Spiral corrugated tubes were manufactured using the roller spinning process using a loose material that was poured into the tubes to increase their rigidity.uk
dc.description.abstractruРабота направлена на создание высокоэффективных регенераторов теплоты газотурбинных установок (ГТУ) газотранспортной системы Украины. Для регенераторов теплоты ГТУ предлагается использовать высокоэффективные поверхности теплообмена из труб винтового профиля с высокими теплоаэродинамическими характеристиками, что обеспечит снижение массогабаритных показателей на 30-40% по сравнению с теплообменниками из гладких круглых труб и повышения = К.П.Д. ГТУ с 18-25% до 38-41%. Общий эффект от использования разработки может составлять до 25 - 30% экономии газа, используемого в ГТУ для перекачки. Также, путем замены круглых латунных трубок на винтовые латунные трубки диаметром 16  1 мм, длиной 2 и 4 м возможна модернизация теплообменников, которые используются в системах отопления и горячего водоснабжения зданий различного назначения. В опытных образцах теплообменников, где устанавливают профильные трубки, коэффициент теплопередачи увеличивается на 30 - 50%. Для изготовления таких труб разработаны технология и оборудование для их пластического формования на базе процесса обкатки роликами. Численным моделированием и экспериментальными исследованиями установлены необходимые параметры профилированных труб: глубина h = 1,0…1,5 мм и шаг винтовых канавок t = 8 ... 12 мм. Установлено, что такие параметры обеспечивают приграничную турбулизацию однофазного теплоносителя и увеличение теплопередачи примерно в 1,5 раза. Поскольку для достижения высокой эффективности теплообмена необходимо искусственно турбулизовать пристеночный слой толщиной до 5% от радиуса трубы. Изготовлен макет теплообменника, состоящий из латунных винтовых трубок с шагом винтовых канавок t = 8 мм и глубиной h = 1,0 мм. Винтовые трубки изготовлялись с помощью процесса обкатки роликами с использованием сыпучего материала, который засыпался внутрь труб для повышения их жесткости.uk
dc.description.abstractukРобота спрямована на створення високоефективних регенераторів теплоти газотурбінних установок (ГТУ) газотранспортної системи України. Для регенераторів теплоти ГТУ пропонується використовувати високоефективні поверхні теплообміну із труб гвинтоподібного профілю з високими теплоаеродинамічними характеристиками, що забезпечить зниження масогабаритних показників на 30-40% в порівнянні з теплообмінниками із гладких круглих труб та підвищення К.К.Д. ГТУ з 18—25% до 38-41%. Загальний ефект від використання розробки може становити до 25 - 30% економії газу, який використовується в ГТУ для перекачування. Також, шляхом заміни круглих латунних трубок на гвинтоподібні латунні трубки діаметром 16x1 мм, довжиною 2 та 4 м можлива = модернізація теплообмінників, які використовуються в системах опалення та гарячого водозабезпечення будинків різного призначення. В дослідних зразках теплообмінників, де встановлюють профільні трубки, коефіцієнт теплопередачі збільшується на 30 – 50%. Для виготовлення таких труб розроблені технологія та обладнання для їх пластичного формування на базі процесу роликового обкочування. Чисельним моделюванням та експериментальними дослідженнями встановлені необхідні параметри профільованих труб: глибина h= 1,0 -1,5 мм та крок гвинтових канавок t=8 …12 мм. Встановлено, що такі параметри забезпечують приграничну турбулізацію однофазного теплоносія та збільшення теплопередачі приблизно в 1,5 рази. Оскільки для досягнення високої ефективності теплообміну необхідно штучно турбулізувати пристінковий шар товщиною до 5% від радіусу труби. Виготовлений макет теплообмінника, що складається із латунних гвинтоподібних трубок з кроком гвинтових канавок t=8 мм та глибиною h= 1,0 мм. Гвинтоподібні трубки виготовлялись за допомогою процесу роликового обкочування із використанням сипучого матеріалу, що засипався в середину труб для підвищення їх жорсткості.uk
dc.format.page5 с.uk
dc.identifier.govdoc0116U003800
dc.identifier.other2925_0uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/29587
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectтеплообмінникuk
dc.subjectгвинтоподібна трубаuk
dc.subjectпрофільована трубаuk
dc.subjectпроцес роликового обкочуванняuk
dc.subjectтруба з рівнорозвиненою поверхнеюuk
dc.subjectоснащення для виготовлення одно- та трьохзахідних гвинтоподібних трубuk
dc.subjectодно- та трьохроликова обкатна головкаuk
dc.titleРозробка технології та обладнання для профілювання гвинтоподібних та ребристих труб та створення високоефективних теплообмінниківuk
dc.title.alternativeDevelopment of technology and equipment for profiling of corrugated and ribbed tubes and creation of high-performance heat exchangersuk
dc.title.alternativeРазработка технологии и оборудования для профилирования винтовых и ребристых труб и создания высокоэффективных теплообменниковuk
dc.typeTechnical Reportuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
2017_2925_0.pdf
Розмір:
163.7 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Анотовані описи звітів про НДР (ТВЛА)
Анотовані описи завершених науково-дослідних робіт КПІ ім. Ігоря Сікорського