Застосування локального підходу для оцінювання процесів переносу в теплоенергетичному обладнанні

Анотація

Відомо, що в проточній частині теплоенергетичного обладнання потоки теплоносіїв, як правило, є суттєво турбулізованими завдяки багатьом збурюючим факторам (підвищена турбулентність, швидкісна нестаціонарність, градієнти тиску, локальні замкнені відриви, тощо). Результати комплексних досліджень процесів переносу у складних умовах взаємодії зовнішніх (підвищена турбулентність) та внутрішніх (відрив) турбулізуючих ефектів, типових для теплоенергетичного обладнання, дозволяють розробити заходи щодо підвищення теплової ефективності робочих поверхонь та системи подачі теплоносія.

Об'єктом даного дослідження є теплообмінні поверхні енергетичного, хімічного та електронного обладнання, а також системи подачі теплоносія для розробки енергоефективних теплотехнологій.

Мета роботи - розробка методів оцінювання процесів переносу в теплоенергетичному обладнанні на основі локального контролю теплофізичних параметрів у характерних зонах робочого середовища.

Метод дослідження – фізичне моделювання турбулізуючих ефектів різної природи і процесів переносу теплоти, імпульсу та маси з використанням термоанемометричного, електрокалориметричного методів вимірювань та методів тепломасоаналогіі.

Дослідження проводилися в спеціально виготовлених експериментальних зразках установок, які повністю відтворюють умови роботи натурних установок за геометричними параметрами та системою подачі теплоносія.

Перевагою роботи є локальний підхід, що дозволяє фіксувати теплофізичні параметри у будь-якій характерній зоні робочого простору. Використання цього підходу забезпечує можливість контролю найбільш небезпечних теплонапружених ділянок та враховує просторову нерівномірність поля температур, що є основою розробки заходів щодо підвищення теплової ефективності робочих поверхонь.

У роботі розглянуте узагальнене дослідження застосування локального підходу на прикладах оцінювання впливу підвищеної турбулентності, локальних замкнених відривів, потоку з періодичною швидкісною нестаціонарністю на процеси переносу у проточній частині теплоенергетичного обладнання різного призначення, а також для розробки ефективної системи подачі теплоносія в процесі досушки рослинного матеріалу.

Ключові слова: локальні теплофізичні параметри, локальні аеродинамічні характеристики, теплообмінні поверхні, система подачі теплоносія