Исследование теплообменных аппаратов для систем преобразования энергии космических энергоустановок мегаваттного класса [Текст] / Д. Н. Ильмов [и др.] // Теплоэнергетика . - 2016. - № 1. - С. 37-44 . - ISSN 0040-3636
Рубрики: Энергетика Тепловые машины и аппараты в целом Кл.слова (ненормированные): Брайтона циклы -- Нуссельта числа -- Рейнольдса числа -- двояковыпуклые пластины -- космические энергодвигательные установки -- критериальные уравнения -- процессы парообразования -- стендовые установки -- теплоносители -- теплообменники -- теплообменные матрицы -- циклы Брайтона -- числа Нуссельта -- числа Рейнольдса -- штампованные пластины -- экспериментальные исследования -- энергодвигательные установки Аннотация: Применительно к созданию космических энергодвигательных установок рассмотрены особенности работы теплообменных аппаратов в замкнутом контуре газотурбинного преобразователя энергии, работающего по циклу Брайтона с внутренней регенерацией тепла: высокие температуры (более 1000 K) и большие перепады давления (несколько мегапаскалей) между “горячим” и “холодным” трактами теплоносителей. Предложена конструкция теплообменной матрицы из набора двояковыпуклых штампованных пластин со специфическим рельефом поверхности, что обеспечивает создание теплообменников с требуемыми параметрами по прочности, жесткости, массе и габаритам при заданных условиях эксплуатации. Приведены схемы рабочего участка стендовой установки и методики проведения экспериментов. Изложены результаты экспериментальных исследований теплообмена и режимов течения в моделях теплообменников с матрицами из 50 и 300 пластин для двух пар теплоносителей: газ-газ и газ-жидкость. Предложено критериальное уравнение для числа Нуссельта в диапазоне чисел Рейнольдса 20020000. Определены коэффициенты гидравлического сопротивления для каждого тракта теплоносителя в зависимости от числа Рейнольдса. Отмечено, что в серии экспериментов газ-жидкость-давление в водяном тракте практически не увеличивалось, что свидетельствует об отсутствии развитого процесса парообразования в данной конструкции теплообменной матрицы даже при температурных напорах от газа к воде в десятки и сотни градусов. Полученные результаты позволяют проектировать штатные образцы теплообменников космических энергоустановок различного назначения. Доп.точки доступа: Ильмов, Д. Н.; Мамонтов, Ю. Н.; Скороходов, А. С.; Смоляров, В. А.; Филатов, Н. И. Имеются экземпляры в отделах: всего 1 : эн.ф. (1) Свободны: эн.ф. (1) |
Исследование теплообменных поверхностей для энергетических установок космического назначения [Текст] / А. Е. Баранов [и др.] // Теплоэнергетика. - 2018. - № 7. - С. 76-85 . - ISSN 0040-3636
Рубрики: Энергетика Теплоэнергетика. Теплотехника в целом Кл.слова (ненормированные): Нуссельта числа -- Прандтля числа -- Рейнольдса числа -- витые трубки -- гидравлические сопротивления -- столбчатое оребрение -- теплоносители -- теплообменники -- теплообменные поверхности -- установки космического назначения -- числа Нуссельта -- числа Прандтля -- числа Рейнольдса -- штампованные пластины Аннотация: Для мощных систем преобразования энергии космического назначения требуются теплообменники, работающие при высокой температуре (более 1000 К) и большом перепаде давления (несколько мегапаскалей) между каналами “холодного” и “горячего” теплоносителей. Это обстоятельство объясняет повышенные требования к конструкции теплообменной матрицы по прочности и жесткости, что практически исключает применение известных компактных и легких пластинчато-ребристых конструкций с ребрами из фольги толщиной 50-100 мкм. В данной работе представлены результаты экспериментальных исследований тепловых и гидравлических характеристик альтернативных вариантов теплообменных элементов с различными способами интенсификации теплообмена. Проведены экспериментальные исследования теплообмена и гидродинамики для трех типов теплообменных поверхностей: трубчатой из тонкостенных трубок малого диаметра (3 мм) с деформацией по периметру поперечного сечения и длине (витые трубки) ; пластинчатой со столбчатым оребрением ромбического сечения (столбики сечением 2 ? 2 и высотой 4 мм) и пластинчатой из тонкостенных пластин толщиной 0. 2 мм с поверхностью, образованной противоположно направленными усеченными конусами с седловидными перемычками (двояковыпуклая штампованная пластина). После обработки и анализа экспериментальных данных для этих теплообменных поверхностей построены критериальные соотношения для числа Нуссельта и коэффициента гидравлического сопротивления в зависимости от числа Рейнольдса. Полученные критериальные формулы для витых трубок и поверхности со столбчатым оребрением сравниваются с известными зависимостями. Так, витые трубки дают улучшение теплообмена по сравнению с круглыми трубками более чем на 20% при ухудшении гидродинамики на 50%. Пластинчатая поверхность со столбчатым оребрением увеличивает теплообмен более чем в 2 раза по сравнению с шахматной компоновкой трубного пучка. Доп.точки доступа: Баранов, А. Е.; Белов, А. Е.; Ильмов, Д. Н.; Казанцева, Н. Н.; Мамонтов, Ю. Н.; Скороходов, А. С. Имеются экземпляры в отделах: всего 1 : эн.ф. (1) Свободны: эн.ф. (1) |