Введение к работе
- : I
;г":щі'
Актуальность работы. Одним из важнейших направлений развития современной техники является повышение уровня разработки, производства и эффективности использования холодильного оборудования.
Распространенным типом теплообмеяных аппаратов холодильных машин являются воздухоохладители /ВО/, которые широко применяются в холодильных установках пищевой и других отраслях промьпаленности.
Сокращение производства экологически опасных хлорфторпроиз-водных этана и метана и серьезные проблемы по применению новых альтернативных хладагентов приведут к расширению сферы применения аммиака в качестве хладагента. Несовершенство современных маслоотделителей приводит к тому что внутри труб змеевика ВО движется смесь хладагента с маслом. Вышеизложенное свидетельствует о важности получения данных о теплообмене и гидродинамике при течении в трубах двухфазного потока аммиака и его смеси с маслом, необходимых для разработки достоверной методики расчета и оптимизации режимов работы ВО. Такие данные применительно к конструкциям и режимным параметрам ВО в литературе отсутствуют.
Работа соответствует Координационному плану Научного Совета АН СССР по комплексной проблеме "Теплофизика", раздел 1.9.1.6 "Теплообмен при двухфазных течениях, кипении и конденсации".
Пель работы. Экспериментальное исследование теплогидравличес-ких характеристик двухфазного потока аммиака и его смеси с маслом ХА-30 при течении в вертикальных плоских змеевиках ВО, скомпано-ванных из горизонтальных труб, и получение на их основе зависимостей для расчета теплоотдачи и потерь напора.
Научная новизна. Впервые получены опытные данные о локальной (по длине змеевика) теплоотдаче при течении двухфазного потока аммиака в вертикальном змеевике в интервале режимных параметров, соответствующем области применения аппаратов холодильных установок. Определены режимы течения и их границы, характерные для двухфазных потоков аммиака в ВО и установлено существенное отличие их границ в сравнении с течением в горизонтальной трубе.
Установленно, что в исследованном интервале режимных параметров интенсивность теплообмена определяется механизмом конвективного испарения, интенсивность которого определяется массовой скоростью ( urjo) и паросодержанием ( ОС ).
Впервые получены опытные данные о локальной теплоотдаче при течении смеси аммиак-масло при расходных массовых концентрациях масла в змеевиках ВО if - О,Б - 5 %. Выявлены режимы течения существующие в двухфазном потоке аммиака в присутствии масла.
Впервые определены гидравлические сопротивления на горизонтальных' участках труб и поворотах (калачах) змеевика БО при течении двухфазного потока аммиака и его смеси с маслом ХА-30.
Практическое значение. Предложены расчетные уравнения для определения локальных и средних коэффициентов теплоотдачи при течении двухфазного потока аммиака и расчетные рекомендации для определения коэффициента теплоотдачи при течении смеси аммиак-масло в змеевиках Ю. Предложены расчетные уравнения для определения потерь давления на трение в горизонтальных трубах и потерь давления в поворотах, предложена методика расчета полных потерь напора при течении двухфазного потока аммиака и его смеси с маслом.
Реализация в промышленности. Полученные экспериментальные данные и расчетные рекомендации использованы при разработке маслоотделителей во ЕНИКТИхолодпроме и при проектировании ВО быстро-сборных холодильников в Инженерно-технологическом Центре "Рыбхо-лодтехника".
Автор защищает:
методику комплексного экспериментального исследования режимов течения, локальной теплоотдачи и гидравлического сопротивления при моделировании змеевика Ю различной длины-,
данные о режимах течения аммиака в змееьиках ВО;
результаты экспериментального исследования и физические представления о процессе геплопереноса при' исследованных режимах течения, полученные зависимости для локальной и средней теплоотдачи при течении двухфазного потока аммиака;
результаты экспериментального исследования и физические представления о процессе теплопереноса при течении смеси аммиак-масло;
результаты экспериментального исследования и расчетные рекомендации для определения потерь давления при движении двухфазного потока аммиака и его смеси с маслом в змеевиках ВО.
Апробация работы, материалы диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзной научно-практической конференции " Пути-интенсификации щоиаводства с применением искуственного холода в
отраслях агропромышленного комплекса, торговле и на транспорте", г. Одесса, 1989 г.; на конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников, инженеров и аспирантов ЛТИХП в 1988 и 1989 гг.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано четыре печатных работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и приложений; содержит 122 страницы основного текста, 48 рисунков, 6 таблиц. Список использованных источников включает 87 наименований.