Введение к работе
Диаметральные дисковые вентиляторы являются машинами трения и ачно сочетают в себе удобство монтажа в вентиляционные системы, молочность и возможность осуществления нескольких функций в одном уст-йстве. В настоящей работе будет рассмотрена возможность применения шх аппаратов для вентиляции и кондиционирования производственных мещеиий.
В самом деле, рабочая среда (например, воздух) движется по проточ-иу тракту вентилятора под действием сил трения в пограничных слоях на аерхностях дисков. Трение газа об ограждающие поверхности корпуса соз-:т основные внутренние потери энергии в вентиляторе. И те и другие по-шюсти обмениваются импульсом с потоком и могут быть использованы і теплообмена. В результате естественным образом объединяются две ос-зные функции систем кондиционирования. Дополнительным положитель-м свойством подобных устройств является создание вращающимися лисій поля центробежных сил, под действием которых интенсифицируются зцессы радиального переноса, и становится возможна сепарация твердой и и) жидкой фазы из газового потока.
Зависимость рабочих характеристик диаметральных дисковых венти-оров от основных геометрических и кинематических параметров устрой-а изучена в настоящее время в ограниченном объеме. Исследованию этой исимости с целью получения эмпирических методов расчета важнейших : проектирования характеристик тепло- и массообмена и посвящена на-ящая работа.
Таким образом, настоящее исследование касается интегральных одинамических и теплообменных характеристик диаметрального дисково-вентилятора - теплообменника применительно к возможному его исполь-анию в системе кондиционирования.
Актуальность темы
реди большого многообразия типов и разновидностей вентиляторов су-ествуют диаметральные дисковые вентиляторы (ДДВ), которые имеют ряд жных характерных особенностей, делающих их применение в некоторых учаях целесообразным и предпочтительным:
простота конструкции; легкость балансировки, обслуживания;
высокие антикавитационные характеристики;
малошумность;
устойчивость работы, стабильность подачи;
возможность использования для перекачки вязких жидкостей;
слабая зависимость КПД от размеров;
удобство для монтажа с вентиляционными коробами и в корпусах различных устройств;
возможность на их основе создать новые оригинальные установки для решения задач, связанных с использованием воздушных потоков.
развитая поверхность дисков способствует интенсивному теплообмену в таких аппаратах и делает перспективным использование их в качестве проточных реакторов, например теплообменников.
Известен ряд патентов в РФ и за рубежом на ДДВ, однако широкому распространению таких аппаратов мешает отсутствие методик расчета основных рабочих характеристик, необходимых для их проектирования. Цели работы:
- Получить экспериментальные данные о характеристиках процессов
массо- и теплообмена в диаметральном дисковом вентиляторе и в част
ности:
выявить влияние различных геометрических и кинематических параметров ДЦВ на основные параметры его работы;
получить количественные данные об интенсивности теплообмена в ДДВ;
- проверить возможность создания на основе ДДВ устройств для эффек
тивной вентиляции и очистки еоздуха от вредных примесей.
Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается воспроизводимостью в многократных экспериментах и удовлетворительным согласованием с экспериментальными данными, полученными при опытной эксплуатации установок, спроектированных на основе разработанных в работе методик расчета, а также с данными других авторов.
Научная новизна и практическая ценность работы заключается в том, что:
- получены экспериментальные данные о характеристиках тепло- и
массообмена ДДВ в широком интервале определяющих параметров;
разработана эмпирическая методика расчета основных параметров тепло- и массообмена в ДДВ, необходимая для проектирования таких аппаратов;
экспериментально получены результаты, свидетельствующие о перспективности применения установок на основе ДДВ для эффективной очистки воздуха от влаги, пыли аэрозолей и некоторых вредных газовых примесей;
полученные экспериментальные данные могут быть использованы для построения теоретических моделей;
На защиту выносятся
Результаты экспериментального исследования характеристик массо-и теплообмена в ДДВ.
Методика расчета расхода, напора и теплопередачи через ДДВ.
- Результаты экспериментального исследования эффективно
сти применения установок на основе ДДВ для осушения воздуха производст
ієнньіч помещений и очистки его от пыли її вредных водорастворимых примесей.
Апробация работы Основные результаты работы докладывались на международной конфе->енцин по методам аэрофизических исследований (Новосибирск, 1998 г.), на международной конференции «Оптические методы и обработка данных в ютоках тепла и жидкости» (Лондон, 1998 г.), международном симпозиуме по визуализации течений (Неаполь, 1998 г.), Всероссийской научной конференцій «Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики» Томск, 1998 г.), а также на научных семинарах ИТПМ СО РАН.
Публикации По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, список которых іриведен в конце реферата.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитируемой литературы из 149 наименований, приложений и 49 рисунков. Полный )бъем диссертационной работы 126 стр.