Введение к работе
Актуальность работа. Работа посвящена исследовании вихревой трубы с дополнительным потоком.
Научно-технический прогресс и снижение энергоемкости производства тесно связаны с дальнейшим совершенствованием систем кондиционирования и термостаткроЕакия. Наряду с другими холодильными машинами з ведущих отраслях мавкностроения получили распространение вихревые холодиль-но-нагревательнне устройства. Вихревые холодилько-кагревательные устройства значительно преєосходят другие типы систем по таким показателям, как ' надежность'и'ресурс, уступая по степени термодинамического совершенства.
ВихревоГ* эффект используют в холодильной технике, машиностроении, авиации, ракетной технике, нефтехимической и горнодобывающей промышленности, сельской хозяйстве, медицине.
Повышение термодинамической эффективности вихревого эффекта приведет к росту его экономичности и уменьшении затрат во всех областях деятельности, где он применяется.
Одним из путей повышения эффективности вихревых труб считается
ввод дополнительного потока. Однако достоверных сведений о процессах
происходящих в вихревой трубе с дополнительным потоком нет. Не прово
дилось теоретических и экспериментальных исследований по определению
траектории движения дополнительного потока. Гипотетически принималось,
что весь дополнительный поток движется от дросселя к диафрагме и выхо
дит через нее. . ' . - - - -
3 связи с выиеизлокенным для улучшения характеристик вихревой трубы с'дополнительным потоком необходимы работы ло экспериментальному исследованию процесса движения дополнительного потока и теоретическому исследованию процесса энергообмена-медду основным и дополнительным по-токамч газа в вихревой трубе данной конструкции.
Таким образом, работы по исследованию процессов, происходящих в вихревых трубах необходимые для повышения термодинамической эффективности вихревого эффекта актуальны и имеют большое значение.
Цель и оснозше задачи работы. Экспериментальное исследование вихревой трубы с дополнительным потоком с цельа определения траектории движения дополнительного потока с помощью визуализации и теоретическое исследование процесса энергообмена между оснозішм и дополнительным потока»: газа в вихревой трубе. Для этого необходимо разработать .метод визуализации газозого потока, создать экспериментальную установку,
спланировать методику проведения лабораторного эксперимента и осуществить экспериментальное исследование вихревой трубы с дополнительным потоком по определению траектории движения дополнительного потока; теоретически изучить процесс энергообиена меаду основным и дополнительным потоками газа в вихревой трубе; составить и решить математическу» модель оптимальных параметров и геометрических размеров вихревой трубы с дополнительным потоком.
Научная новизна. В результате исследований разработан метод визуализации газового потока, при даковд которого определена траектория движения дополнительного потока газа в вихревой трубе с дополнительным потоком и уточнены процессы происходите в вихревой трубе данной конструкции; проведено теоретическое исследование процесса энергообиена «езду основным п дополнительным потоками газа; создана математическая модель и составлена методика расчета оптимальных геометрических размеров и параметров вихревой трубы с допстптеяьяым потоком
Практическая ценность работы. На основании теоретических и экспериментальных исследований уточнень; процессы происходящие в вихревой трубе с дополнительный потоком. Составленная методика расчета вихревой трубы данной конструкции позволяет определять оптимальные геометрические размеры и параметры газа на выходе из устройстза.
Реализация результатов работа. Результаты проведенных исследований, в частности рекомендации по -проектированию систем охлаждения на основе вихревой трубы с дополнительным г.о.окок, использованы при создании холодильно-подогреващей установки для проверки работы термопатрона ГТЛ в различны*, климатических условию; в АО "Омское моторостроительное конструкторское бюро" (г.Омск). Условный годовой экономический эффект от внедрения результатов работы составил 45 млн. руб.
Полученные результаты могут быть рекомендованы к использованию на предприятиях машиностроения, занимающихся разработкой. 'созданием и производством холодильной техники, систем кондиционирования и термос-татирования , а также в учебном процессе при изучении отдельных разделов дисциплин "Аэрогазодинамика". "Холодильные машины и установки".
Результаты практического использования работы и их реализация в промышленности подтверждены соответствующими документами.
Достоверность результатов работы ' обусловлена применением современных методов планирования и проведения эксперимента, статистических методовобработки экспериментальных данных.
Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-техничеспй
конференции'"Динамика систем, механизмов и машин" (г.Омск, 1995): ка Ш Международном форуме по тепломассообмену (г.Минск, 1S96); на международной конференции "Математические модели и численные методы механики сплошных сред" (г.Новосибирск, 1996); на Мевдународной научно-технической конференции "Современные проблеми машиноведения" (г.Гомель, 1996); на семинарах и заседаниях кафедр Омского государственного технического университета.
Публикации. По результатам исследований опубликованы 9 печатных работ, получено положительное решение о выдаче свидетельства на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложения. Общий оС>ем составляет 196 с.. в том числе основного текста 141 с. 52 рис. и 1 табл. на 41 с. список'литературы (ЮЗ наименования) на 12 с. приложение-на 2 с.
