Введение к работе
".^Sui!.".
i: '' 'Актуальность работы. Создание эффективных теплообменник аппаратов для энерготехнологических установок и разработка си-"*ст~ея~охлаздения различных элементов конструкций и агрегатов является важной технической задачей, имеющей непосредственное отношение к сбережению энергоресурсов и обеспечению надежности работы оборудования во многих отраслях народного хозяйства.
Повышение эффективности теплообменных аппаратов и охлаждающих устройств зависит от многих факторов в том числе от полномерного использования высоких теплогидравлическнх характеристик развивающихся течений на начальных участках каналов и рабочих поверхностей.
Расширение сфер применения теплообменных аппаратов и охлаждающих устрийств ставит как актуальные вопросы нестационарного и сопряженного теплообмена при внешнем и внутреннем обтекании плоских и цилиндрических поверхностей. В связи с этим репаемая в диссертационной работе задача актуальна и имеет ванное практическое значение.
Работа выполнена в соответствии с координационным планом научно-исследовательских работ АН УССР на 1986-90 гг. по комплексной проблеме "Теплофизика", шифр І.9.7.П.4 "Исследовать на физических и математических моделях процессы гидродинамики и теплообмена в каналах и элементах энергетических и энерготехнологических установок".
Цель работы. Повышение теплогидравлическнх характеристик матриц те 'сбменных аппаратов и охлаждающих устройств, элементами ксі'орі;:-. лзляются короткие плоские и цилиндрические поверхности, путем оптимального использования свойств развивающихся течений и переходнЕХ процессов.
Для достижения поставленной цели выполнены следующие эта-ш работы: разработана методика определения теплогидравличес-*их характеристик для ламинарной смешанной конвекции в корот-(их вертикальных плоско-параллельных и кольцевых концентрических каналах; разработана методика определения теплогидравли-іеских характеристик при внешней обтекании коротких плоских [_ цилиндрических поверхностей для нестационарного и сопряженного теплообмена; проведены численные исследования гидродина-'ики и теплообмена и определены геплогидравлические характе-истики для лаешпрнпх течений с Т'!руогрчш<т-.!цн»Я « коротких
плоскопараллельных и цилиндрических кольцевых каналах; проведены численные исследования гидродинамики и теплообмена и определены теплогидравлические характеристики для нестационарного сопряженного теплообмена на коротких вертикальных пластинах и цилиндрах; разработан стенд и проведены экспериментальные исследования теплоотдачи наклонного цилиндра к спокойному воздуху.
Научная новизна. Впервые получены следующие основные результаты, которые выносятся на защиту:
-
Разработана методика численного определения теплогид-равлических характеристик для ламинарных течений с выталкивающими силами в коротких вертикальных плоскопараллельных и кольцевых концентрических каналах.
-
Разработана методика определения теплогидравлических характеристик при внешнем обтекании плоских и цилиндрических поверхностей для нестационарного сопряженного теплообмена.
-
На основании численных исследований гидродинамики и теплообмена определены теплогидравлические характеристики вертикальных плоскопараллельных и кольцевых концентрических каналов для ламинарных течений с выталкивающими силами при одинаковых и различных температурах и тепловых потоках на стенках.
-
На основании численных исследований определены тепло.-гидравлические характеристики нестационарного сопряженного теплообмена при ламинарном обтекании коротких вертикальных пластин и цилиндров.
-
По данным экспериментальных исследований получено критериальное уравнение для теплоотдачи от наклонного цилиндра
к спокойному воздуху.
Практическая ценность работы состоит в разработке методики численного моделирования гидродинамики и теплообмена и в определении теплогидравлических характеристик для смешанной конвекции при внешнем и внутреннем обтекании плоских и цилиндрических поверхностей, которые могут быть использованы при проектировании и эксплуатации теплообменных аппаратов и охлаждающих устройств. Результаты работы могут использоваться в учебном процессе при выполнении студента»^ учебных и научно-исследовательских работ. Предусматривается передача созданного стенда по исследованию теплоотдачи от наклонного цилиндра к спокойному воздуху при естественной конвекции учебной лаборатории кафедры общей теплотехники Харьковского политехнического
института им.В.И.Ленина.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на ежегодных научно-технических конференциях, проводимых кафедрой общей теплотехники ХПИ им.В.И.Ленина (1989, 1990, 1991 гг.).
Структ\фа и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения и семи глав, списка использованных литературных источников из 59 наименований, 72 рисунков, 17 таблиц, всего 163 страницы.
