Исследование теплообмена при конденсации пара с периодическим воздей-ствием частот на стекающую пленку конденсата

1.     Характер научного исследования – фундаментальный и прикладной

2.     Актуальность научного исследования

Пленочные течения реализуются в различных технологических процессах и установках. Наиболее часто встречается на практике пленочная конденсация на охлаждаемой поверхности. Теоретическим и экспериментальным исследованиям проблемы интенсификации такого рода теплообмена посвящено значительное число работ на протяжении уже около 100 лет. И все же проблемы гидродинамики и тепломассопереноса волновых течений пленок достаточно сложны и остаются мало изученными как в экспериментальном, так и в теоретическом направлении. В настоящее время в литературе отсутствует систематическое исследование динамики волн в пленке с фазовым переходом. Нет количественного описания влияния нелинейных волн на процессы переноса в пленке.

3.     Цели и задачи научного исследования

·        Кратко: экспериментально изучить нелинейную эволюцию волн в пленке с фазовым превращением и выявить влияние волн на теплоперенос

·        Развернуто: Установление механизмов и физических закономерностей процессов теплообмена при пленочной конденсации неподвижного пара на вертикальной трубе с периодическим воздействием в определенном диапазоне частот на стекающую пленку конденсата и сравнение с теоретическими решениями

4.     Методы решения задачи

Использование отработанных методик измерений и экспериментов, постановка специальных тестовых экспериментов, сравнение полученных результатов с экспериментальными и теоретическими исследованиями других авторов.

5.     Новизна научного исследования

Известно, что при ламинарном течении наличие волн на поверхности пленки существенно интенсифицирует тепломассоперенос. Предполагается, что интенсификация тепломассопереноса волнами объясняется уменьшением толщины пленки между гребнями (пиками) волн и конвективным переносом в зоне циркуляции, которая появляется для волн большой амплитуды. Влияние волн в теплоперенос можно учитывать, вычисляя коэффициент теплоотдачи по толщине остаточного слоя между гребнями волн, которая в данной работе будет определена экспериментально и получена зависимость остаточной толщины пленки от возбуждения, наложенного на пленку.

6.     Основное содержание

·        Кратко: Исследование развития естественных и возбужденных волн на некотором расстоянии от входа в нелинейные волны большой амплитуды. Исследование теплопереноса при наличии возбужденных волн.

·        Развернуто: Анализ степени изученности динамики волн и теплоперенос в изотермических и неизотермических пленках, исследований устойчивости пленки с фазовым переходом. Для полного понимания влияния волн на теплоперенос при наличии фазового превращения проводят эксперименты в контролируемых условиях путем организации волнового течения пленки конденсата с заданными волновыми характеристиками.

7.     Ожидаемые результаты научного исследования и предложения по их использованию

·        Кратко: Интенсификация процессов теплопереноса на 40-80% при пленочной конденсации пара на изотермической поверхности.

·        Развернуто: Организация устойчивого и контролируемого периодического воздействия частот на пленку конденсата. За счет периодического воздействия в определенном диапазоне частот можно интенсифицировать теплоперенос и повысить эффективность работы конденсаторов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector