WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 


Исследование теплогидравлических процессов в автоколебательных насосах теплового действия применительно к системам тепло – и хладоснабжения

На правах рукописи

Буй Мань Ту

Исследование теплогидравлических процессов в автоколебательных насосах теплового действия применительно к системам тепло – и хладоснабжения

Специальность 05.14.04 – Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

 

Москва – 2010

Работа выполнена на кафедре «Тепломассообменных процессов и установок» Московского энергетического института (технического университета).

Научный руководитель кандидат технических наук, профессор

Сасин Владимир Яковлевич

Официальные оппоненты

Доктор технических наук, профессор

Шелгинский Александр Яковлевич

кандидат технических наук, доцент Федоров Вячеслав Николаевич

Ведущая организация ЗАО НПО «ТЕПЛОВИЗОР»

Защита состоится «22» апреля 2010 года в 15 час 30 мин. в ауд. Г–406 на заседании диссертационного совета Д 212.157.10 при Московском энергетическом институте (техническом университете) по адресу: 111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 17.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, Ученый совет ГОУ ВПО МЭИ (ТУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского энергетического института (технического университета).

Автореферат разослан « ___ » марта 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.157.10

доктор технических наук, доцент Попов С.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В настоящее время во Вьетнаме, так же как в России и в мире актуальна проблема повышения энергетической эффективности теплотехнологических процессов и установок за счет использования нетрадиционных и вторичных источников энергии. Одним из возможных путей решения этой проблемы является создание систем тепло – и хладоснабжения без использования электромеханических побудителей движения, в которых циркуляция теплоносителя осуществляется за счет теплоты источника с повышенным температурным потенциалом по отношению к температуре рабочего контура.

Объект исследования:

Объектом исследования является насос теплового действия (НТД) – испарительно-конденсационное устройство, позволяющее осуществлять циркуляцию теплоносителя во внешнем контуре с помощью тепловой энергии источника с относительно повышенным температурным потенциалом, создающим циклические процессы изменения давления и температуры пара рабочей жидкости при постоянном подводе теплоты от любого источника.

Цель работы:

Определение конструктивных и функциональных параметров элементов насоса теплового действия для достижения автоколебательных испарительно – конденсационных процессов в НТД при постоянном подводе тепловой энергии, выявление физических механизмов тепло – и массопереноса на различных этапах колебательного цикла для математического моделирования этих процессов.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

  • Определить пути усовершенствования конструкций насоса теплового действия для достижения автоколебательного режима работы.
  • На основе экспериментальных исследований предложить физические модели динамических процессов тепло – и массопереноса в элементах НТД и выполнить их адекватное математическое описание.
  • Провести систематические экспериментальные исследования производительности макетного образца насоса для разных уровней тепловой нагрузки испарителя, различного напора нагнетания.
  • Выявить экспериментально влияние характеристик обратных клапанов на параметры пульсационного цикла.
  • Экспериментально определить условия критического перегрева испарителя после его осушения.
  • Провести экспериментальные исследования изменения массы жидкости в испарителе и конденсаторе с целью выявления оптимального соотношения между их объёмами.
  • Разработать методы анализа и обработки опытных данных.

Научная новизна основных результатов диссертационной работы состоит в следующем:

1. Впервые практически доказана возможность работы насоса теплового действия в режиме автоколебаний.

2. Разработаны принципы конструирования НТД для различных условий применения.

3. Разработанные методы анализа показателей работы НТД позволяют получить адекватные математические модели режимов работы вновь создаваемых устройств подобного типа на нестационарных этапах функционирования.

4. Предложены технические решения применения НТД для нетрадиционных вторичных источников в системах тепло – и хладоснабжения.

Практическая ценность.

1. Объект исследования – насос теплового действия может быть использован в системах тепло – и хладоснабжения как в целях энергосбережения, так и для повышения надежности.

2. Результаты работы могут быть рекомендованы для применения в группах и отделах технических производств, которые занимаются созданием новых образцов бытового и промышленного теплового оборудования.

Достоверность

Базируется на фундаментальных классических положениях общей теории теплотехники и математики, корректности теоретических моделей и методов получения и обработки опытных данных.





Личное участие

Все изложенные в диссертации результаты получены автором лично на основе описанных в диссертации расчётных и экспериментальных методов. Вклад соавторов в опубликованных в соавторстве работах заключается в научном руководстве при проведении исследований, в планировании и обсуждении результатов.

Апробация работы

Основные положения работы, результаты расчетно-экспериментальных и численных исследований докладывались и обсуждались на:

XIV, XV, XVI -ой международных научно–технических конференциях студентов и аспирантов. Москва, 2008, 2009, 2010 г.

Ежегодных аспирантских семинарах кафедры ТМПУ (2007, 2008, 2009, 2010 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы, в том числе одна в журнале «Вестник МЭИ», рекомендованном ВАК РФ.

Объём работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений и списка литературы. Основной текст изложен на 112 страницах машинописного текста, включая 53 рисунков и 10 таблиц. Приложения изложены на 27 страницах машинописного теста.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, даётся ее общая характеристика, определяются направления исследований, устанавливаются перспективы научного и практического значения решаемой задачи.

В первой главе выполнен обзор публикаций, в которых основное внимание уделено той части развития технологии термоавтоколебательных двухфазных теплопередающих устройств (ТДТУ), где термоавтоколебательный принцип прокачки жидкости может быть совмещен с традиционными принципами организации двухфазных теплопередающих систем (например, двухфазных устройств с раздельными каналами для транспорта пара и жидкости).

В диссертации главным образом рассматриваются устройство и принцип действия насосов теплового действия (НТД), которые можно отнести к ТДТУ. Такие насосы, в некоторых случаях, могут конкурировать с капиллярными и электромеханическими насосами, используемыми в двухфазных теплопередающих системах различного назначения.

Под испарительно-конденсационным насосом понимается устройство, которое при наличии циклического или постоянного подвода тепла к нему обеспечивает прокачку теплоносителя через внешний контур за счет испарения и конденсации прокачиваемой жидкости. Испарение и конденсация происходят внутри насоса (в его рабочей камере).

В диссертации рассмотрены два типа насосов теплового действия: с вынужденными и автоколебаниями давления пара, обеспечивающими однонаправленное движение рабочей жидкости во внешнем контуре при установке в нём обратных клапанов.

Во второй главе на основании анализа существующих двухфазных теплопередающих устройств предложен новый тип насоса с тепловым приводом, в котором испаритель, конденсатор и вытеснительная ёмкость объединены в единой конструкции, схема которой изображена на рис.1.

Данная конструкция реализована в экспериментальном макете насоса, который в результате испытаний подтвердил свою работоспособность в автоколебательном режиме при постоянной тепловой нагрузке испарителя. В процессе эксперимента с помощью WEB камеры с интервалом в одну секунду визуально фиксировались показания манометра и дисплея цифрового вольтметра (термо-ЭДС термопар, установленных на макете) и записывались на компьютер для дальнейшей обработки и анализа экспериментальных данных при различных входных переменных, к числу которых относятся тепловая нагрузка испарителя Q и максимальный перегрев его корпуса Twe0.

Рис.1. Конструкция насоса теплового действия.

1 испаритель; 2 конденсатор; 3 крышка; 4 труба для жидкости;

5 паропровод; 6,7 обратные клапаны; 8 манометр; 9 гидросифон.

Рабочая характеристика насоса в виде зависимости давления пара P и температуры стенки испарителя Tст от времени в реальном масштабе, которая представлена на рис.2, показала устойчивый циклический характер изменения параметров и позволила определить характерные этапы колебательного цикла, качественно показанные на рис.3, для изменения давления пара P, температуры стенки испарителя Tст, уровня жидкости в испарителе hжи и конденсаторе-накопителе hжк, а также расхода жидкости G через насос с момента, когда жидкость в испарителе полностью испарилась и генерация пара прекратилась.

Рис.2. Автоколебательные процессы в НТД в реальном масштабе времени





Рис.3. Качественное изображение этапов автоколебательного цикла

Исключая пусковой период, установившийся цикл тепло- и массопереноса в НТД включает в себя шесть этапов, отличающихся характером и интенсивностью процессов тепло- и массопереноса, часть из которых может рассматриваться как стационарные, а другая часть как динамические, для которых понятия динамических коэффициентов тепло- и массопереноса не существует.

На этапе I вследствие тепловых потерь в системе в окружающую среду давление пара начинает снижаться, а температура стенки испарителя повышается при постоянном подводе тепла. Этап продолжается до тех пор, пока уровень жидкости в накопителе не превысит минимального уровня над гидросифоном, после чего происходит слив жидкости в испаритель в объеме, определенном объемом жидкости в накопителе от верхней точки гидросифона до его среза. Необходимо заметить, что температура стенки испарителя в конце этапа не должна превышать температуру предельного перегрева, определенного примерно в 280оС.

На этапе II температура стенки испарителя падает с момента слива холодной жидкости из накопителя в парогенератор. Давление на некоторой части этого этапа остаётся низким из-за интенсивной конденсации пара на поверхности поступающей холодной жидкости, а затем начинает расти из-за генерации пара в испарителе. Поступление жидкости из накопительной емкости будет продолжаться до тех пор, пока не будет превышен порог срабатывания впускного клапана. Испаритель будет полностью залит жидкостью, а уровень жидкости в накопительной ёмкости превысит предельную высоту столба, при которой начинается регулируемый слив жидкости из гидросифона. Вытеснения жидкости из насоса на этапах I и II не происходит.

На этапе III происходят низкоамплитудные пульсации температуры стенки испарителя и давления пара, связанные с преодолением порогов срабатывания выпускного и впускного клапанов. При открытии выпускного клапана часть жидкости выталкивается из насоса и уровень её в накопителе снижается, включая в процесс конденсации дополнительную холодную стенку. Превалирование в этом случае интенсивности конденсации пара над интенсивностью его генерации приводит к открытию впускного клапана и поступлению новой порции жидкости в накопитель из питательной емкости. Продолжительность этих пульсаций и величина расхода, как показали последующие эксперименты, зависят от расходных характеристик клапанов.

На этапе IV происходят аналогичные явления при снижении уровня жидкости до среза гидросифона, и в конце этапа поступление жидкости в испаритель прекращается.

На этапе V при установившемся давлении, позволяющем держать выпускной клапан открытым, происходит наиболее интенсивное выталкивание жидкости из накопителя-конденсатора до полного его опорожнения.

На этапе VI та часть жидкости, которая осталась в испарителе после освобождения накопителя, будет продолжать испаряться, затем конденсироваться в накопителе и с расходом G = (QQпот)/r будет выталкиваться через выпускной клапан до полного осушения испарителя. Далее описанный выше цикл многократно повторяется.

Для создания физических моделей процессов тепло- и массопереноса на различных этапах требуются более детальные знания о количественных характеристиках режимных и функциональных особенностей работы отдельных элементов созданной конструкции НТД.

В частности, были экспериментально определены гидравлические характеристики обратных клапанов в виде зависимости расхода жидкости от действующего перепада давлений до и после клапана. Эта зависимость, полученная в результате обработки опытных данных, представленных на рис.4 для пяти клапанов, имеет вид:

, (1)

где минимальный расход, соответствующий порогу открытия клапана.

Рис.4. Расходные характеристики обратных клапанов

На основании предварительных экспериментальных исследований макета НТД в сборе остались также неясными физические условия протекания динамических процессов тепло и массопереноса как в испарителе, так и в конденсаторе-накопителе.

Исследуемый НТД можно условно отнести к классу термосифонов с раздельными каналами для пара и жидкости и жидкостным поршнем, находящимся в конденсаторе и изолированным с боковой стороны. Никаких литературных данных об условиях сопряжения динамических процессов нагрева, испарения, кипения, конденсации, осушения в такой специфической системе не найдено.

Дополнительные трудности, связанные с особенностями конструктивного исполнения испарителя и конденсатора (испарение жидкости с донной и боковой поверхностей испарителя при подводе теплоты только к боковой поверхности; одновременная конденсация пара на металлическом корпусе и межфазной поверхности “пар жидкость” в конденсаторе), потребовали проведения специальных исследований парогенерации на перегретой стенке и динамики нагрева осушенного на этапе I испарителя.

Существенную роль в переносе теплоты и массы играют тепловые потери в испарителе. Определение их величины в динамических условиях также требует специального физического моделирования.

Учитывая, что нестационарные этапы работы НТД составляют меньшую долю от стационарных, можно тепловые потери Qпот определить для стационарных условий экспериментально по режиму нагрева конструкции испарителя. В этом случае при подаче определенной нагрузки Q производится запись температуры стенки испарителя до тех пор, пока не установится стационарный (с постоянной температурой стенки) режим, для которого подведённая теплота становится равной тепловым потерям

Обработка экспериментальных данных при Q = 5, 10, 25 и 50 Вт, представленных на рис.5, в среде EXCEL приводит к уравнению

(2)

Рис.5. Потери тепла в окружающую среду в испарителе.

С учётом тепловых потерь при нагреве осушенного испарителя изменение температуры стенки при разной мощности нагревателя также определялось экспериментально и в дальнейшем использовалось в уравнении теплового баланса

(3)

В качестве примера в табл.1 и на рис.6 приведены результаты экспериментов и расчётных значений температуры стенки в динамическом режиме прогрева осушенного испарителя для подводимой к нему мощности 150 Вт при пренебрежении тепловыми потерями, при постоянных потерях и потерях, зависящих от температуры стенки.

Таблица 1

Результаты расчетов и эксперимента для мощности 150 Вт

, с twe, °C
Qп = 0 Qп = const Qп = f(twe) Эксперимент
0 152,86 152,86 152,86 152,86
2 157,05 155,43 155,41 156,29
4 161,23 158,00 157,92 159,00
6 165,42 160,57 160,38 162,43
8 169,61 163,14 162,80 165,86
10 173,80 165,71 165,15 170,14
12 177,99 168,28 167,49 173,00
14 182,18 170,85 169,79 175,86
16 186,36 173,42 172,05 178,71
18 190,55 175,99 174,27 181,43
20 194,74 178,56 176,41 184,86
22 198,93 181,13 178,49 188,29
24 203,12 183,70 180,42 192,86

26 207,31 186,27 182,40 196,14

28 211,50 188,84 184,34 199,29

30 215,68 191,41 186,29 201,86

32 219,87 193,98 188,22 204,29

34 224,06 196,55 190,11 206,71

36 228,25 199,12 191,97 209,00

38 232,44 201,69 193,61 212,57

40 236,63 204,26 195,22 215,86

42 240,82 206,83 196,78 219,14

44 245,00 209,40 198,49 221,29

46 249,19 211,97 199,93 224,57

48 253,38 214,54 201,37 227,57

50 257,57 217,11 202,85 230,14

52 261,76 219,68 204,31 232,57

54 265,95 222,25 205,73 235,00

56 270,13 224,82 207,20 237,00

58 274,32 227,39 208,52 239,43

60 278,51 229,96 209,95 241,29

62 282,70 232,53 211,22 243,57

64 286,89 235,10 212,45 245,86

66 291,08 237,67 213,81 247,57

68 295,27 240,24 214,99 249,71

Приведение данные на рис.6 показывают, что потери могут быть приняты постоянными для этапов I и II в предположении, что они определены температурным уровнем стенки до момента осушения.

Рис.6. Сравнение результатов расчетов

и эксперимента для мощности 150 Вт..

1 без учета тепловых потерь; 2 при постоянных потерях;

3 при потерях, зависящих от температуры стенки;

5 экспериментальные данные.

Уравнение теплового баланса испарителя на II этапе после слива жидкости из накопительной емкости имеет вид:

, (4)

в котором первый член правой части определяет теплоту, отданную перегретой стенкой, второй член теплоту, идущую на прогрев поступившей жидкости, и третий теплоту, затраченную на испарение жидкости.

Однако никакой информации о физических механизмах, определяющих интенсивность охлаждения стенки испарителя и интенсивности прогрева жидкости, в литературе не обнаружено. Эти механизмы могут быть вскрыты на основании экспериментальных количественных соотношений между выходными () и входными параметрами ( ).

Величина соответствует возможному максимальному перегреву стенки испарителя в процессе его нагрева в момент осушения, а соответствует начальной степени заполнения испарителя при заливке.

Полагая, что в дальнейшем аналитическое решение замкнутой системы уравнений для всей конструкции может быть выполнено методом Эйлера, в котором каждый из выходных параметров yi+1 может быть определен соотношением:

, (5)

то для испарителя необходимо в первую очередь найти зависимости

(6)

или (7)

Далее из уравнения (4) можно определить порождение массы пара в испарителе на этапах II и III для каждого шага по времени

(8)

Каждый единичный эксперимент по охлаждению перегретого до заданной температуры открытого испарителя осуществлялся следующим образом.

Фиксированное количество воды при температуре окружающей среды резко (12с) заливалось в испаритель в далее с помощью Web–камеры с интервалом 1 сек записывалась средняя температура стенки испарителя. Полное испарение жидкости определялось по повышению температуры стенки испарителя.

Для получения достоверных данных испытания испарителя и обработка данных осуществлялись по классическому методу полного последовательного факторного эксперимента с варьированием факторов влияния не менее, чем на трех уровнях для получения уравнений регрессии по крайней мере второй степени.

Основной массив данных представлял собой экспериментальные зависимости температуры стенки испарителя для трех уровней тепловой нагрузки нагревателя Q (100,150,200 Вт), трех уровней температуры стенки испарителя Twe0 (200, 230, 250 oC) от времени, начиная с момента заполнения испарителя жидкостью до полного ее испарения.

На рис.7 в качестве примера представлены зависимости для нагрузки испарителя 150 Вт и трех уровней начальной температуры стенки испарителя

Рис.7. Изменение температуры стенки испарителя по времени

для Q=150 Вт.

5 начальная температура 2500С; Ў начальная температура 2300С

ї начальная температура 2000С

Далее полученные данные обрабатывались в виде зависимости производной температуры от времени для всех возможных комбинаций факторов влияния.

Для всех значений начального прогрева и всех тепловых нагрузок Qi строится план полного двухфакторного классического последовательного эксперимента с результатами обработки в виде линейных зависимостей от времени как показано в табл.2.

Таблица 2

Классический трехуровневый план с результатами обработки данных в обобщённой форме.

Twe0, 0C Q,Вт Twe01 Twe 02 Twe 03
Q1 a11 - b11 a12 - b12 a13 - b13
Q2 a21 - b21 a22 - b22 a23 - b23
Q3 a31 - b31 a32 - b32 a33 - b33

Обобщение данных, представленных в числовой форме для экспериментального испарителя, приводит к уравнению (в линейной интерпретации обобщения коэффициентов)

, (9)

в соответствии с которым скорость изменения температуры стенки испарителя может быть найдена при любом сочетании значений факторов Q, Twe0 и в исследуемом диапазоне изменения этих параметров.

Для определения массы жидкости и интенсивности парогенерации Gи следует отметить, что решение уравнения (4) должно быть пошаговым для того, чтобы учесть изменение массы жидкости в испарителе по времени от начальной заливки Мж0 до нулевого значения, когда испаритель полностью осушается.

Третья глава посвящена математическому моделированию процессов тепло- и массопереноса в элементах НТД.

Математическое моделирование процессов тепло- и массообмена в пульсационном контуре выполняется в соответствии с циклограммой основных параметров, полученной из эксперимента и представленной качественно на рис.3.

Задачей аналитического решения является определение временных изменений давления пара, температуры стенки парогенератора, температуры стенки конденсатора, положения фронта раздела фаз в конденсаторе и других параметров. С этой целью рассмотрим уравнения тепло- и массопереноса в элементах насоса теплового действия.

Для этапов I и II предложена система уравнений, включающая в себя:

  • уравнение состояния пара, дифференцированное по времени в предположении, что пар является насыщенным и, следовательно, для него применимо уравнение Клапейрона-Клаузиуса;
  • Уравнение, определяющее скорость движения поверхности раздела фаз в соответствии с расходными характеристиками обратных клапанов;
  • уравнение теплового баланса испарителя для нестационарных условий, из которого определяется скорость изменения температуры его стенки;
  • уравнение теплового баланса конденсатора-накопителя для различного положения раздела фаз, определяющее скорость изменения температуры его корпуса.

Каждое из уравнений имеет ряд модификаций в зависимости от наложенных условий функционирования.

В окончательном виде система уравнений, определяющая процессы тепломассопереноса в термонагнетательном устройстве на этапах I и II, может быть записана как система полуэмпирических уравнений:

, (10)

(11)

, (12)

, (13)

в которой неизвестными являются: P, y, Twe, Twc.

Полуэмпирической система является вследствие необходимости определения некоторых параметров, включая начальные условия, экспериментальным путём.

Для решения системы уравнений (10) – (13) была написана программа «Pump1» в среде программирования FORTRAN.

Сравнительная характеристика экспериментальных и расчётных данных для одного из режимов работы насоса представлена на рис.8.

Рис.8. График изменения давления пара и температуры стенки испарителя в НТД на I и II этапах при Q = 150 Вт.

Линии – экспериментальные данные, точки – расчетные данные.

Как видно из рис.8 наилучшее совпадение расчётных и опытных данных наблюдается в период до открытия впускного клапана. В период заполнения конденсатора-накопителя и испарителя несколько большее расхождение связано с неточностью определения массы конденсатора, участвующей в процессе прогрева поступившей из внешнего контура жидкости, однако это сравнение качественно подтверждает предложенную расчётную модель.

На этапах III VI НТД функционирует как открытый термосифон с раздельными каналами для пара и жидкости, а условие его работоспособности может быть определено соотношением применительно к свободному от жидкости конденсатору

. (14)

В четвертой главе рассмотрены возможные технические приложения результатов работы для совершенствования систем тепло- и хладоснабжения и повышения надёжности их функционирования.

НТД представляет собой простую конструкцию, поэтому технологичность изготовления НТД имеет преимущество по сравнению с другими типами насосов. При изготовлении могут использоваться любые металлы, совместимые с теплоносителем. Не требуется применение развитой инфраструктуры производства. Технологическая цепочка изготовления и установки замыкается снабжением материалами и квалифицированной газосварочной работой.

Рассмотрена возможность параллельной установки НТД в качестве резерва электромеханических перекачивающих насосов на работающих паро-компрессионных и абсорбционных холодильниках с минимальным временем остановки, не превышающим время остановки на регламентные работы по обслуживанию холодильной установки

В качестве примера на рис.9 приведена схема резервирования перекачивающего насоса в парокомпрессионных аммиачных холодильных установках.

Рис. 9. Схема парокомпрессионной холодильной установки с использованием НТД.

1 паровой компрессор; 2 конденсатор; 3 ресивер высокого давления;

4 терморегулирующий вентиль; 5 ресивер низкого давления;

6 насос с электроприводом; 7 испаритель; 8 насос теплового действия;

Однако требуются дополнительные ис­следования (как теоретические, так и экспериментальные) для включения НТД в холодильный контур. Например, возможно изменение цикла рабо­ты, следовательно, производительности насоса при высоких сте­пенях нагнетания теплоносителя. Вероятно, включение в схему НТД окажется наиболее оптимальным решением для применения в абсорбционных контурах, но все эти исследования требуют заинтересованного за­казчика и значительных капитальных вложений.

На рис.10 представлена схема использования НТД в системе солнечного теплоснабжения

Рис. 10. НТД в системе солнечного теплоснабжения

1 солнечный коллектор; 2 тепловая труба;

3 – проточный коллектор; 4 теплоприёмник; 5 обратные клапаны;

6 термонагнетатель; 7 солнечный концентратор.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

  1. Впервые обоснован принцип создания насоса теплового действия, функционирующий в автоколебательном режиме.
  2. Экспериментально доказана работоспособность насоса и выявлены 6 этапов цикла, отличающиеся физическими условиями переноса теплоты и массы внутри устройства.
  3. Проведены систематические экспериментальные исследования процессов переноса теплоты и массы в элементах конструкции насоса.
  4. Предложены инженерные методы определения функционально важных параметров (давления пара, температуры корпуса, расхода теплоносителя) на основе компьютерной визуализации динамических процессов.
  5. На основе физического моделирования получены характеристики динамических процессов нагрева и охлаждения испарителя, а также процесса парогенерации.
  1. Разработан эффективный метод обработки и обобщения опытных данных, основанный на классических положениях теории и практики теплотехнического эксперимента.
  2. На основе положений теории тепло- и массопереноса предложена система полуэмпирических уравнений для прогнозирования параметров цикла на этапах их интенсивного изменения. Показано удовлетворительное качественное и количественное совпадение расчётных и опытных данных.
  3. Сделан ряд технических предложений по совершенствованию систем тепло- и хладоснабжения и повышения их надёжности за счет использования насосов теплового действия в качестве резерва или основного нагнетателя.

Обозначения: r теплота парообразования, R газовая постоянная, M масса, S поперечное сечение конденсатора, y положение границы раздела фаз, k коэффициент теп

 


Похожие работы:

«ЗИМИН Роман Валерьевич РАЗРАБОТКА СТАТИСТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ И ГРАФИКОВ НАГРУЗКИ ЭЭС Специальность 05.14.02 - Электростанции и электроэнергетические системы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новосибирск – 2008 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет. Научный руководитель: доктор...»

«БОРУШ Олеся Владимировна Эффективность применения парогазовых установок в условиях топливно-энергетического баланса реги о на Специальность 05.14.14 – тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Новосибирск – 2008 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет Научный...»

«Косов Андрей Викторович ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПАРА НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКИ НОВЫХ КОНДЕНСАТООТВОДЧИКОВ Специальность: 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика А В Т О Р Е Ф Е Р А Т диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Саратов 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет имени...»

«АЮЕВ БОРИС ИЛЬИЧ МЕТОДЫ И МОДЕЛИ ЭФФЕКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ ЕДИНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РОССИИ Специальность 05.14.02 – Электростанции и электроэнергетические системы Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Новосибирск – 2008 Работа выполнена в ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина Научный консультант: доктор технических наук, профессор Бартоломей Петр...»

«Волков Борис Юрьевич ИЗМЕНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТОПЛИВА ВВЭР И PWR ПРИ СОВМЕСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ В РЕАКТОРЕ HBWR Специальность 05.14.03 Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва - 2012 Работа выполнена в Национальном Исследовательском Центре Курчатовский институт в рамках международной кооперации с исследовательским центром Халденский Реакторный...»

«УДК 662.997:537.22. ТЎРАЕВА ЎЛМАСОЙ ФАРМОНОВНА ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОЛНЕЧНЫХ теплоэнергетических УСТАНОВОК С СЕЛЕКТИВНЫМИ ПРИЕМНИКАМИ ИЗЛУЧЕНИЯ 05.14.08 - Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии 05.14.05 - Теоретические основы теплотехники АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук...»

«УДК 574:539.1.04+621.039.7 Семенов Сергей Геннадьевич РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ВЫВОДА ИЗ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕАБИЛИТАЦИИ ЯДЕРНО- И РАДИАЦИОННО-ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ НИЦ КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИСТАНЦИОННО УПРАВЛЯЕМЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ Специальность: 05.14.03 – Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание научной степени кандидата технических наук Москва - 2013...»

«РЫЖКИНА Александра Юрьевна АНАЛИЗ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО МАСЛОНАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ Специальность 05.14.12 – Техника высоких напряжений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новосибирск – 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет Научный...»

«Тутундаев Михаил Леонидович МОНИТОРИНГ ПОТЕРЬ И КОЛИЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ НА ОСНОВЕ БАЛАНСОВЫХ ЗОН ПО ДАННЫМ АИИС КУЭ Специальность 05.14.02 – Электростанции и электроэнергетические системы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новосибирск – 2009 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический...»

«Мамонов Андрей Михайлович РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ, ЭКОНОМИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ 05.14.01 – Энергетические системы и комплексы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Нижний Новгород 2006 Работа выполнена в Нижегородском государственном техническом университете на кафедре Электроэнергетика и электроснабжение. Научный руководитель: - доктор технических наук,...»

«Латыпов Руслан Назымович ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ БЕРИЛЛИЯ ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ ДО ВЫСОКОЙ ПОВРЕЖДАЮЩЕЙ ДОЗЫ Специальность: 05.14.03 - Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва, 2012 Работа выполнена в отделении реакторного материаловедения ОАО Государственный научный центр Научно-исследовательский институт атомных реакторов (ОАО ГНЦ НИИАР) Научный...»

«БЕЛОГЛАЗОВ Алексей Владимирович Разработка адаптивных средств выявления неисправностей и стратегии обслуживания гидроагрегатов Специальность 05.14.02 – Электрические станции и электроэнергетические системы АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Новосибирск – 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет...»

«АГЕЕВ Михаил Александрович ОПТИМИЗАЦИЯ СХЕМ И РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК Специальность 05.14.04 – Промышленная теплоэнергетика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Саратов – 2010 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет Научный...»

«ЯРУНИНА Наталья Николаевна оптимизаци я термо динам ич е ских параметров в теплотехническом процессе компримирования газа Специальность 05.14.04 – Промышленная теплоэнергетика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Иваново 2009 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина. Научный руководитель: кандидат...»

«УДК 621.039.548.533, 621.039.548.535 АЛЕКСЕЕВ Евгений Евгеньевич Разработка методов расчета работоспособности твэлов ВВЭР в вероятностной и детерминистической постановке Специальность 05.14.03 – ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель...»

«УДК 662.997:537.22. НУРМАТОВ ШАВКАТ РАСУЛМАТОВИЧ РАЗРАБОТКА однозеркальных солнечных высокотемпературных технологических установок и технологии СИНТЕЗА КАРБИДОВ 05.14.08 - Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата...»

«КАСОБОВ Лоик Сафарович ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ НАРУШЕНИЙ УСТОЙЧИВОСТИ РЕЖИМА ЭНЕРГОСИСТЕМЫ С ПРЕОБЛАДАНИЕМ ГИДРОГЕНЕРАЦИИ (НА ПРИМЕРЕ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ ТАДЖИКИСТАНА) Специальность 05.14.02 – Электростанции и электроэнергетические системы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Новосибирск – 2009 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет...»

«СТЕПЕННОВ Дмитрий Борисович СОЗДАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ центра технической поддержки объектов использования атомной энергии в ниц курчатовский институт Специальность 05.14.03 – Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2012 Работа выполнена в Национальном исследовательском центре Курчатовский институт (НИЦ Курчатовский институт) (г. Москва)....»

«Малков Андрей Павлович Обеспечение ядерной безопасности водоохлаждаемых исследовательских реакторов Специальность: 05.14.03. Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Димитровград 2012 Работа выполнена в Государственном научном центре Научно-исследовательском институте атомных реакторов Научный консультант: доктор технических наук, профессор...»

«Скундин Матвей Александрович Изменение механических свойств материалов корпусов реакторов ВВЭР -1000 под действием длительных выдержек при рабочих температурах Специальность 05.14.03. – Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва, 2012 Работа выполнена в Национальном...»






 
2014 www.avtoreferat.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.