Організаційний комітет конференції




НазваниеОрганізаційний комітет конференції
страница3/17
Дата26.10.2012
Размер1.83 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА В ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ВИХРЕВОЙ ЭЖЕКТОРНОЙ СТУПЕНИ ВАКУУМНОГО АГРЕГАТА

Левченко Д.О., Арсеньев В.М., Мелейчук С.С.,

СумГУ, г. Сумы


На базе экспериментальных исследований вихревой эжекторной ступени (ВЭС) проведенных ранее на кафедре технической теплофизики была выполнена работа по оценке кинематического подобия внутренних закрученных потоков с использованием интегрального параметра, предложенного рядом авторов, как параметр крутки, и широко используемого в работах А.А. Халатова и Р.Б. Ахмедова, который для условий входа представляет собой отношение момента количества движения к осевому количеству движения и в произвольном сечении в масштабе линейного размера канала (рисунок 1):



В результате вычислительного эксперимента было установлено, что начальное значение интегрального параметра крутки для ВЭС существенно выше, аналогичного параметра для автономно работающего эжектора, что не позволяет применять ранее предложенные авторами методики для оценки параметров эжекторной ступени. Оценивая характер изменения величины начального значения параметра крутки, в зависимости от поставленных задач при проектировании ВЭС, можно прийти к следующему выводу: для обеспечения максимума вакуума, требуется увеличение начального значения интегрального параметра крутки. Или, как следует из уравнения для интегрального параметра по условиям входа, уменьшение количества движения пассивного потока на срезе пассивного сопла, что может быть реализовано при радиально-поперечном варианте сопряжения потоков, т.е. в ВЭС с цилиндрической приемной камерой. Однако такое решение приводит к низким значениям коэффициента эжекции, что снижает область эффективного применения ступени. Изменение характеристик вакуумного агрегата с ВЭС возможно за счет перераспределения момента количества движения активного потока и количества движения пассивного потока на срезах соответствующих сопел, т.е. переходя к спутно-осевому варианту сопряжения потоков, что может быть реализовано за счет конической формы вихревой камеры. Таким образом, экспериментальные исследования параметров потока в проточной части ВЭС с конической вихревой камерой, позволит создать более точную физико-математическую модель взаимодействия потоков.

Нахождение среднеинтегральных значений параметров потоков возможно лишь со знанием закона распределения полей скоростей и пространственных углов составляющих вектора абсолютной скорости в указанных сечениях. Однако, сложный характер течения газа в вихревой камере накладывает необходимость учета пространственных углов при определении составляющих вектора абсолютной скорости и при нахождении газодинамических функций. Для этих целей введен коэффициент учета конусности вихревой камеры Y. Расчетная схема ВЭС с обозначением основных геометрических размеров и характерных сечений представлена на рисунке 1.



Рисунок 1. Расчетная схема вихревой эжекторной ступени

, , - характерные расчетные сечения вихревой камеры: - выход активного потока в вихревую камеру, - выход активного и пассивного потоков в зону смешения, - вход потока смешения в подводящий патрубок осерадиального диффузора;1, 2, 3 – направления течения газовых потоков - активного, пассивного и смешанного соответственно; - расходная составляющая вектора абсолютной скорости активного потока в кольцевом сечении конической вихревой камеры; - средний угол раствора конуса вихревой камеры; - расстояние от оси эжектора до оси активного сопла; - радиус вихревой камеры; - радиус выходного сечения сопла активного потока; - радиус выходного сечения сопла пассивного потока; - радиус цилиндрической камеры смешения.

Используя результаты экспериментального исследования параметров потока в проточной части ВЭС, были построены регрессионные зависимости и получены расчетные уравнения для нахождения среднеинтегральных параметров потока в характерных сечениях эжектора.


АНАЛІЗ РОБОТИ СИСТЕМИ ПОПЕРЕДНЬОГО

ОХОЛОДЖЕННЯ АЗОТУ

Мілованов В.І., Будріна В.О.

Одеська державна академія холоду


Для використання чистих газів у промисловості, системах життєзабезпечення, медицині і інших напрямках народного господарства, необхідна розробка установок, які здатні забезпечити споживача необхідними середовищами.

Для цього використовують повітророздільні установки, - установки для розподілу повітря на компоненти, а саме на: кисень, азот, аргон, неон, ксенон.

Збільшення виробництва продуктів розділення повітря є важливою народногосподарською проблемою. У зв'язку з цим значна увага приділяється інтенсифікації повітророзподільних установок. Одним з основних елементів зазначених установок є система попереднього охолодження, яка забезпечує необхідну глибину охолодження потоку повітря високого тиску, що направляється в блок розподілу.

Термодинамічним аналізом кріогенних систем встановлено, що СПО, займаючи центральне місце в системі, виконує важливу задачу, яка полягає у підготовці прямого потоку до процесу охолодження. Від ступеня термодинамічної досконалості систем попереднього охолодження залежить глибина охолодження прямого потоку і кількість зріджуємого газу, що в кінцевому рахунку, визначає економічність всієї кріогенної системи.

Система попереднього охолодження являє собою холодильні агрегати, до складу яких, неодмінно, входить компресор, в досліджуваній нами системі - це поршневий фреоновий компресор. СПО на базі якої проводяться дослідження і аналіз працювала на R22, і кінцева температура азоту, яку вдалося отримати на виході з останнього теплообмінника склала -37оС. Але враховуючи те, що R22 поступово виводиться з використання в холодильний техніці через його шкідливий вплив на озоновий шар, метою нашої наукової роботи стало використовуючи в системі попереднього охолодження фреони чи суміші фреонів, які не містять в своєму складі R22 і брому охолодити азот до максимально низької температури.

Як показали попередні розрахунки при використанні в системі попереднього охолодження сумішей фреонів R428A, R410A, R116 азот вдалося охолодити до -54оС. Але, при розрахунках неізотермічність використовуваних неазеотропних речовин враховувалася не повною мірою, тому отримані результати не можна вважати остаточними. Робота знаходиться на стадії пошуку та подальших, більш точних розрахунків.


ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАСЕЛ

Грушко В.О., Геллер В.З.

ОГАХ, г. Одесса


Теплопроводность масло-хлодоновых растворов (реальных рабочих веществ холодильных машин) является важной исходной информацией для расчета параметров испарительной и компрессорно-конденсаторной аппаратуры. Исследованию теплопроводности чистых хладонов и их смесей посвящено весьма большое количество экспериментальных и расчетных работ. Итогом этих работ являются, например, программа REFPROP и модель для расчета теплопроводности сложных хладагентов [1]. Согласно этой модели, теплопроводность представлена в форме трех вкладов – теплопроводности разреженного газа, избыточной теплопроводности и увеличения теплопроводности вблизи критической точки.

При моделировании в такой форме теплопроводность пара и жидкости рассматривается независимо друг от друга. Как показано в работе [1], успешная корреляция теплопроводности жидкости может быть основана на модели твердых сфер (RHS). Согласно этой методике, экспериментальные данные преобразуются в “приведенную” теплопроводность, которая представляется в виде универсальной для всех жидкостей корреляции. Эта корреляция содержит два подгоночных параметра (фактор «жесткости» и температурную зависимость молярного объема), которые выделяются из экспериментальных данных для индивидуальных компонентов смеси.

Таким образом, для использования этой методики при расчете теплопроводности масло-хлодоновых растворов необходимы данные о теплопроводности холодильных масел. В связи с этим нами проведено экспериментальные исследования теплопроводности ряда минеральных и синтетических масел, работающих с различными хладонами. Для исследования выбраны минеральные масла марок ХФ 22-24, ХМИ Азмол, ХМИ Агринол и MOGUL (KOMPRIMO) ONC – 68, а также синтетические масла марок Suniso SL 32, Reniso Triton SEZ 32 и Reniso PAG 46.

Опыты проводились в диапазоне температур от 10 до 90°С при атмосферном давлении методом нагретой нити. Описание экспериментальной установки и методики определения теплопроводности методом нагретой нити в стационарном режиме приведено в работе [2].

Литература

1. Пивоварчук Т.И., Лапардин Н.И., Геллер В.З. Теплопроводность смесей хладагентов // Холодильна техніка і технологія. – 2007, 8 (94), c. 33-37.

2. Никитин Д.Н., Приходченко Н.А., Грушко В.О., Зброжек В.О. Влияние примесей наночастиц на теплофизические свойства компрессорных масел и давление насыщенных паров растворов изобутан/масло // Холодильна техніка і технологія. – 2011, 3 (131), c. 34-35.


РЕЗУЛЬТАТЫ КОМПЛЕКСНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАСТВОРОВ RЕ170/ТРИЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ

Ивченко Д.А., Лозовский Т.Л., Семенюк Ю.В., Железный В.П.

ОГАХ, г. Одесса


Накопленный объём информации о свойствах растворов хладагентов с компрессорными маслами (РХМ) позволил получить новые научные результаты, касающиеся как физических представлений о фазовой структуре РХМ, так и аналитического описания их теплофизических свойств. Показано, что применение разработанных расчетных методов сопряжено с решением ряда проблем, среди которых приоритетными являются определение состава поверхностного слоя РХМ и прогнозирование критических (псевдокритических) параметров масел и их растворов с хладагентами.

Проведенные исследования поверхностного натяжения РХМ указывают, что поверхностный слой жидкой фазы обогащен хладагентом. Этот научный результат следует учитывать как при определении псевдокритических параметров растворов, так и при термодинамическом моделировании теплофизических свойств. Построение расчетных моделей должно основываться на комплексных экспериментальных исследованиях теплофизических свойств реальных рабочих тел для холодильного оборудования и систем, моделирующих РХМ, т.е. растворов хладагент/модельное масло.

Требования, предъявляемые к модельному маслу, очевидны:

  • низкое значение давления насыщенных паров;

  • высокое значение молекулярной массы, данные о которой имеются в литературе;

  • неограниченная смешиваемость с хладагентом в широком температурном интервале;

  • наличие информации о критических параметрах.

В докладе представлены результаты комплексных экспериментальных исследований давления насыщенных паров, плотности, капиллярной постоянной и поверхностного натяжения растворов хладагента RЕ170 (диметиловый эфир) и триэтиленгликоля – вещества, рассматривающегося как «модельное масло». Указанные свойства растворов RЕ170/триэтиленгликоль исследованы на установке, реализующей статический метод для изучения фазовых равновесий жидкость-пар, пикнометрический метод для определения плотности и модифицированный дифференциальный метод капиллярного поднятия для измерения капиллярной постоянной. Измерения проведены во всем интервале концентраций при температурах от 10 до 110 °С и давлениях от 0,3 до 3,8 МПа.

На основе разработанных на кафедре инженерной теплофизики ОГАХ малоконстантных корреляций, аппроксимирующих полученные экспериментальные данные, выполнен анализ концентрационных и температурных зависимостей изученных термодинамических свойств. Показано, что при моделировании поверхностного натяжения и фазовых равновесий РХМ необходимо учитывать эффект адсорбции летучего компонента (хладагента) в поверхностном слое РХМ. Следовательно, поверхностные свойства РХМ (капиллярная постоянная, поверхностное натяжение и давление насыщенных паров) определяются не только составом жидкой фазы раствора, но и эффективной концентрацией её поверхностного слоя.

По мнению авторов, при изучении теплофизических свойств РХМ должна использоваться предложенная Гуггенгеймом модель границы раздела фаз. В этом случае жидкая фаза РХМ будет состоять из объёмной фазы и поверхностного слоя конечной толщины, обогащенного по сравнению с объёмной фазой хладагентом. Паровая фаза вследствие незначительного парциального давления насыщенных паров масла содержит только молекулы хладагента.

В работе предлагается методика определения эффективной концентрации поверхностного слоя РХМ. Полученные данные о составе поверхностного слоя позволили скорректировать полученные экспериментальные данные о давлении насыщенных паров и поверхностном натяжении растворов RЕ170/триэтиленгликоль. С использованием полученных экспериментальных и скорректированных данных изучена концентрационная зависимость псевдокритических параметров растворов RЕ170/триэтилен­гликоль.

Несмотря на большое количество экспериментальных и теоретических работ, коэффициент поверхностного натяжения является одним из наименее изученных свойств хладагентов и РХМ. Вместе с тем, существующие методы расчета поверхностного натяжения хладагентов и РХМ остаются недостаточно разработанными и требуют дальнейшего развития. В связи со значительными градиентами плотностей и концентраций на межфазной границе наибольший практический интерес представляет установление связи между поверхностным натяжением и давлением насыщенных паров как для чистых хладагентов, так и для РХМ.

Проведенное исследование показывает, что между приведенными значениями давления насыщенных паров и поверхностным натяжением существует универсальная зависимость. В докладе анализируется форма этой зависимости, а также погрешности прогнозирования поверхностного натяжения хладагентов и РХМ с использованием информации о давлении насыщенных паров.


МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КИПЕНИЯ РАСТВОРОВ ХЛАДАГЕНТ-МАСЛО В СВОБОДНОМ ОБЪЕМЕ

Крыжановский С.С., Косой Б.В., Железный В.П.

ОГАХ, г. Одесса


Оценка влияния примесей компрессорных масел в хладагентах на процессы кипения реального рабочего тела является важной научной проблемой, имеющей большое практическое значение. Интенсивность теплоотдачи при кипении растворов хладагент/ масло (РХМ) зависит от многих факторов, прежде всего: теплофизических свойств компонентов реального рабочего тела (РРТ), концентрации масла, рабочих параметров в холодильном оборудовании, тепловых нагрузок, степени перегрева поверхности испарителя и т.д.

В настоящее время специалистами предлагаются две концепции изучения влияния примесей масла на процесс теплоотдачи при кипении [1]. Первую концепцию принято назвать методом ''масляного загрязнения''. При использовании этого метода расчет коэффициента теплоотдачи кипящего раствора хладагент/масло основывается на свойствах чистого хладагента. При этом влияние примесей масла учитывается с помощью поправки, которая в общем случае является функцией концентрации масла. В последние годы интенсивно развивается вторая концепция оценки влияния примесей масла в хладагенте - так называемый «термодинамический» подход [2]. В рамках этого метода считается, что РХМ ведёт себя как зеотропная смесь. При этом рассмотрение интенсивности теплоотдачи при кипении РХМ основывается на его теплофизических свойствах. «Термодинамический» метод ориентирован на разработку обобщенной корреляции для всех растворов хладагент-масло, независимо от природы компонентов. Следует заметить, что этот метод применим только для хорошо смешивающихся веществ, и требует наличия точных данных по свойствам РХМ.

В данной работе представлен анализ результатов сопоставления полученных в лаборатории кафедры инженерной теплофизики ОГАХ экспериментальных данных [3] процессов кипения в свободном объеме растворов изобутана с компрессорным маслом Азмол с наиболее широко представленными в литературе моделями кипения для смесей хладагент-масло. Экспериментальное исследование процесса кипения изобутана и его растворов с маслом Азмол было проведено на установке, подробное описание которой приведено в статье [4]. Исследования кривых кипения R600a и его растворов с маслом были проведены на четырех изотермах: +18, +8, -2 и -12°С. Процесс кипения исследовался при различных массовых концентрациях масла: 2,5; 5; 9,2 и 29%. Диапазон плотностей тепловых потоков изменялся в пределах - 2…150 кВт/м2.

Учет влияния масла на кипение РХМ является довольно сложной задачей. В настоящее время рекомендуется несколько эмпирических корреляций для расчета коэффициента теплоотдачи при кипения РХМ. Наибольшее применение нашли корреляции Иванова (1961), Буркхардта и Ханна (1980), Чонгрунгреонд и Зауэра (1980), Джекмана и Дженсена (1984), Митровича (1998). В докладе представлены результаты детального анализа имеющихся моделей кипения. Качество предложенных корреляций оценивалось методом сопоставления рассчитанных коэффициентов теплоотдачи с полученными экспериментальными данными при кипении растворов R600a/Azmol. По результатам проведенного анализа можно констатировать, что ни одна из предложенных моделей не в состоянии качественно прогнозировать коэффициент теплоотдачи РХМ. Предложенные корреляции могут быть использованы только при решении аппроксимационных задач при обработке экспериментальных данных для конкретных РХМ.

Полученные результаты позволяют сформулировать вывод о необходимости дальнейшего развития универсальной «термодинамической» модели кипения растворов хладагент/масло. Эта модель должна учитывать динамику изменения свойств РХМ как в кипящем растворе, так и на поверхности образующихся вблизи нагревателя пузырьков пара. При учете указанных физических аспектов процесса кипения "термодинамическая" модель кипения РХМ будет более универсальной по сравнению с эмпирическими моделями. Однако для её реализации необходимо располагать достоверной информацией о теплофизических свойствах растворов хладагент/масло, которые могут быть рассчитаны с использованием разработанных на кафедре инженерной теплофизики ОГАХ методов прогнозирования.

Литература

1.Shen B., Groll E.A. Critical literature review of lubricant influence on refrigerant heat transfer and pressure drop. Final report 2003. Purdue University ARTI-21CR/611-20080

2.Kedzierski, M. A. A semi-theoretical model for predicting refrigerant/lubricant mixture pool boiling heat transfer. International Journal of Refrigeration – V26. I3. – P 337-348

3.Крыжановский С.С., Олейник И.В., Семенюк Ю.В., Косой Б.В., Железный В.П. Экспериментальное исследование процессов кипения растворов хладагент/масло в свободном объеме - часть 2: кипение изобутана и его растворов с компрессорным маслом в свободном объеме. Холодильная техника и технология. – Одесса. –2011. – №3. – С. №16-23.

4.Крыжановский С.С., Олейник И.В., Семенюк Ю.В., Косой Б.В., Железный В.П. Экспериментальное исследование процессов кипения растворов хладагент/масло в свободном объеме - часть 1: экспериментальный стенд для исследования процессов кипения в свободном объеме. Холодильная техника и технология. – Одесса. –2011. – №1. – С. №10-16.


ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ МАСЛА НА ПОКАЗАТЕЛИ

ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПРЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ

И ИНТЕНСИВНОСТЬ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ КИПЕНИИ

В СВОБОДНОМ ОБЪЕМЕ

Мельник А.В., Крыжановский С.С., Железный В.П.

ОГАХ, г. Одесса


Известно, что взаимная растворимость масла с хладагентом оказывает существенное влияние на теплофизические свойства реальних рабочих тел (растворов хладагент/масло), показатели эффективности компрессорной системы и теплообмен. Однако методы количественной оценки этого влияния до сих пор остаються недостаточно разработанными. Поэтому целью настоящего исследования является изучение влияния примесей компрессорного масла на удельную холодопроизводительность, работу сжатия в компрессоре, холодильный коэффициент и интенсивность теплообмена при кипении альтернативных хладагентов в свободном объеме. Выполненный анализ основан на достоверной экспериментальной информации о свойствах растворов хладагент/масло и теплообмене при кипении в свободном объеме растворов R600a/ХМИ Азмол полученной на кафедре инженерной теплофизики ОГАХ.

В докладе рассмотрена схема циркуляции масла в компрессорной системе при определенных параметрах термодинамического цикла. Показано, что при теоретическом расчете параметров эффективности компрессорной системы необходимо учитывать количество балластного хладагента растворенного в компрессорном масле на выходе из испарителя. С использованием разработаных в Одесской государственной академии холода методов расчета термодинамических свойств РХМ, были созданы диаграммы давление-энтальпия для реального рабочего тела (RWF) при различных концентрациях примесей масла перед дроссельным вентилем. Выполнен анализ термодинамических параметров в различных точках компрессорной системы и проведена количественная оценка влияния примесей масла на показатели эффективности компрессорной системы для раствора R-600a/ХМИ Азмол при различных значениях фиктивного перегревва. В таблице 1 представлены отношения удельной холодопроизводительности и холодильного коэффициента для реального рабочего тела (раствора хладагент/масло) –RWF и чистого хладагента – REF.

В настоящее время вопросы влияния примесей масла на интенсивность теплообмена являются темой многочисленных публикаций. При этом полученные результаты достаточно противоречивы, а применяемые модели описания процессов теплообмена носят в основном эмпирический характер.

С целью изучения влияния примесей масла на коэффициент теплоотдачи на кафедре инженерной теплофизики ОГАХ спроектирована и создана экспериментальная установка для комплексного изучения теплофизических свойств жидкостей и теплообмена при их кипении в свободном объеме.

Таблица 2 - Влияние примесей компрессорного масла на показатели энергетической эффективности компрессорной системы

Рабочее тело

Параметр, %

Концентрация масла перед дроссельным вентилем

1%

2%

3%

4%

R-600a/ХМИ Азмол

qRWF/qREF

97,88

96,39

94,89

93,4

εRWFREF

91,44

85,03

79,32

74,17


Экспериментальные исследования процессов кипения изобутана и растворов изобутан/компрессорное масло ХМИ Азмол были проведены при различных температурах и концентрациях масла. Выполнен анализ полученных результатов исследования, изучены физические закономерности негативного влияния примесей масла на интенсивность теплообмена при кипении растворов хладагент/масло в свободном объеме. Проведенные исследования указывают на существенное понижение коэффициента теплоотдачи при увеличении концентрации примесей масла в хладагенте (Рисунок 1).



Рисунок 1– Зависимость коэффициента теплоотдачи от плотности теплового потока при температуре кипения растворов хладагент/масло t0= -2 °С


ПРИМЕНЕНИЕ НАНОФЛЮИДОВ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ

ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ


Милованов В.И., Балашов Д.А.

ОГАХ, г. Одесса

Международные законодательные нормы относительно выведения из оборота веществ, разрушающих озоновый слой, побуждают к поиску новых экологически безопасных рабочих веществ. Основным препятствием на пути внедрения озонобезопасных фреонов стало их влияние на глобальное потепление. Киотский протокол ограничивает внедрение хладагентов с высоким коэффициентом глобального потепления. Выходом является повышение энергетической эффективности холодильной машины путем повышения СОР, это позволяет существенно снизить косвенный париковый эффект холодильной машины.

Использование нанофлюидов позволяет существенно повысить тепломассообменные характеристики хладагента, уменьшить температурные перепады на поверхностях конденсатора и испарителя и в результате снизить отношение давлений кипения и конденсации, а следовательно и потребляемую холодильной машиной электрическую мощность.

Теплопередача является одним из наиболее важных процессов в промышленности. Например, в современных телекоммуникациях требуется улучшенная функциональность систем управления. В таких случаях компания тратит больше, чем 50% общей электроэнергии на охлаждение электроники. Обычные системы воздушного охлаждения неприменимы из-за высокого уровня шума. Десятки методов, таких как миниканалы, микроканалы, диэлектрическое охлаждение, кипение с принудительной конвекцией ограничены в снятии теплоты до 1000 Вт/см2. Некоторые из электронных систем, такие как оптические приборы с высоким тепловым потоком, рентгеновские аппараты высокой мощности и лазеры требуют снятия теплового потока 2000 Вт/см2. В промышленном применении находятся такие теплоносители как хладагенты, вода, масло, этиленгликоль и.т.д. Увеличение теплопередачи требуется всегда и скорость работы этих устройств влияет на скорость охлаждения. Новые технологии и улучшенные жидкости с большим потенциалом для улучшения характеристик потока и термических характеристик являются двумя вариантами для улучшения теплопередачи и в статье рассматриваются жидкости.

Развитие нанотехнологии в последние несколько десятилетий привело к созданию нового поколения теплоносителей. Одной из последних инноваций в этой области является искусственная коллоидная смесь базовой жидкости и металлических наночастиц (1-100 нанометров), называемая нанофлюидом. Эти частицы повышают коэффициент теплопроводности и конвекцию, позволяя улучшить теплопередачу.

Ранние версии коллоидных растворов, такие как микрофлюиды стремились к образованию осадка и вызывали эрозию на движущихся частях. Однако нанофлюиды являются неагломерирующимися моночастицами, которые могут повысить теплопередачу на 50 % и более, даже когда отношение объемов наночастиц к жидкости меньше 0.3%.

Имеется высокий потенциал для улучшения теплопередачи и практического применения. Это дает возможность инженерам разработать компактное и эффективное холодильное оборудование. В нескольких опубликованных статьях показывается, что коэффициент теплопередачи нанофлюидов намного выше, чем у обычных жидкостей и существует лишь небольшое падение давления. Основная причина улучшения теплопроводности в том, что распределенные частицы улучшают теплопроводность жидкости и их хаотическое движение повышает турбулизацию потока, что приводит к интенсификации теплообмена. Конвективная теплопередача увеличивается с увеличением концентрации частиц и числа Рейнольдса. Кроме того, доступные экспериментальные данные ограничены и не могут точно спрогнозировать изменение теплопередачи. Более того, доступно лишь несколько поправок для точного прогноза производительности. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования по конвективному теплообмену и больше теоретических и практических работ для ясного понимания и прогноза гидродинамических и термических характеристик.


ВИКОРИСТАННЯ ГТУ У ПАРОГАЗОВОМУ ЦИКЛІ

Буданов В.О., Ворона К.С.

ОГАХ, г. Одесса


Забезпечення електроенергією й теплом у сучасному світі є основою добробуту й розвитку суспільства й будь-якої держави, що визначаються, у першу чергу, безпекою й надійністю систем теплоенергетики.

Закони термодинаміки вказують, що можливість підвищення ККД при спалюванні палива забезпечується, у першу чергу, різницею температур у тепловому циклі - максимальної й мінімальної. Мінімальна - це навколишнє середовище, максимальна - це та, яку ми можемо реалізувати при згорянні палива. Виходить, чим вище максимальна температура, тим природно вище ККД. Розвитком енергетики за 100 років досягнутий рівень максимальної температури пари складає 600°С при тиску пари до 25 МПа, що дозволило у кращих парових турбінах одержати ККД навіть в ідеальному циклі рівний тільки 67 %, а в реальному циклі - усього 38–40 %. Але при підвищенні температури до 1300°С ККД циклу досягає вже 82 %. Таким чином, перехід на більш високотемпературний, не паровий цикл, дозволяє суттєво підвищити ККД. І таким засобом збільшення температури в робочому циклі установки стали газові турбіни.

Газотурбіннні установки (ГТУ) винайдені давно, але активно використовуються вони в енергетиці в останні десятиліття. Особливо ефективними виявилися комбіновані, так звані парогазові установки (ПГУ), де газова турбіна - перший, високотемпературний ступінь використання тепла. Якщо на вихідній системі ГТУ поставити водяний казан для одержання пари високого тиску з температурою 150–170°С, потім інший - для пари низького тиску, потім гарячої води, теплої води, то, удосконалюючи в такий спосіб цикл по лінії відводу тепла, можна використовувати до 92–93 % тепла, яке знаходится у паливі.

Застосування газових турбін вимагає дуже невеликих обсягів будівельних робіт на існуючих ТЕС. Вони в багато разів легше парових турбін і займають набагато менше місця, оскільки в них немає великогабаритного й важкого парового господарства (казани, насоси й ін.). Керування ними набагато легше автоматизувати, тобто такі станції вимагають менше обслуговуючого персоналу й т.п.

У парогазових установках, які зараз інтенсивно будуються в усьому світі, досягаються температури газу до 1300°С і вже сьогодні експлуатуються агрегати з електричним ККД 57–58 %. Подальший розвиток парогазових установок з додаванням на вході в газову турбіну високотемпературних паливних елементів дозволить досягти величини електричного ККД порядку 70 %.

Рідке паливо бензин, дизельне паливо, авіагас поки залишиться основними, при цьому людство інтенсивно освоює екологічно більш вигідні палива: у першу чергу - метан у зрідженому стані й найкраще паливо - водень.

Природний газ краще органічне паливо із широко використовуваних, тому що в ньому менше вуглецю й більше водню, чим у нафті й тим більше у вугіллі. У зв'язку із цим у продуктах його згоряння менше вуглекислого газу (СО2) і практично немає сірчистої складової (SОх). При його використанні легше позбутися сажі (С) і окису вуглецю (СО), і максимально знизити викид шкідливих окислів азоту (NОх). Водень по тим же причинам - екологічно максимально чисте паливо.

З метою визначення параметрів, які впливають на техніко-економічні показники ГТУ проведене порівняльне дослідження впливу на ККД газотурбінної установки параметрів роботи компресора й турбіни і різних видів палива.

Розрахунки виконували для турбіни на базі ГТУ-4П, що призначена для приводу генераторів газотурбінних електростанцій. В якості палива для ГТУ використовували природний газ. Під час розрахунків визначали ступінь впливу зміни параметрів компресора і турбіни на загальні показники роботи ГТУ. Виявлено, що збільшення ККД компресора призводить до зниження температури газу за компресорм, суттєво впливає на процес підведення тепла в камері згоряння і на ККД ГТУ в цілому. В той же час збільшення ККД турбіни веде до зменшення температури за турбіною, що призводить до зменшення кількості тепла, яке передається повітрю у регенераторі та одночасно до збільшення кількості тепла, що підводиться у камері згоряння. В результаті проведеного аналізу роботи ГТУ виявлено, що підвищення ККД турбіни на 2% призведе до збільшення загального ККД установки на 5%. У той же час аналогічний ріст ККД компресора призводить до збільшення загального ККД установки тільки на 2,4%.

Таким чином, в результаті проведеного аналізу визначені шляхи подальшого вдосконалення ГТУ з метою підвищення техніко–економічних показників її роботи.


МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ

МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ

Зайнуллина Н.С., Туманский В.И.

ОГАХ, г. Одесса


В работе «Механика разрушения» рассматирваются 2 подхода к проблемам механики разрушения.

В первом направлении предполагается, что разрушение происходит тогда, когда определенная комбинация таких параметров, как напряжение, деформация и т.д. достигает своего критического значения. В этом случае проблема прочности решается подбором соответствующих критериев разрушения называемых теориями прочности.

Второе направление рассматривает усталостное разрушение как следствие накопления в материале необратимого повреждения под действием многократного приложения повторно-переменных нагрузок. Процессы усталостного разрушения рассматриваются с позиции второго начала термодинамики, согласно которому трещина развивается в случае, когда свободная энергия в изолированной системе уменьшается.


ИНТЕНСИФИКАЦИЯ РАБОТЫ ХЛАДАГЕНТА R600A

Милованов В.И., Костецкий Д.В.

Одесская государственная академия холода


С момента внедерения и подписания Монреальского протокола все страны, производившие холодильную технику и холодильные агенты (фреоны), взяли курс на ретрофит.

В качестве заменителей привычных фреонов был выбран ряд веществ, значительно выигрывающих по части озонобезопасности, а именно: изобутан(R600a), аммиак(R717), углекислота(R744), пропан(R290), а также не содержащие хлор и бром фреоны (R134a, R125, R152) и их смеси. Но с учётом высокого влияния фреонов на парниковый эффект большее предпочтение отдаётся природным хладагентам.

Ввиду практической невозможности применения аммиака в малых холодильных компрессорах нами рассматривается перспектива применения углеводородов и их смесей в качестве альтернативы устаревшим фреонам.

В европейских странах и Америке в последние годы в качестве хладагента малых холодильных машин получил широкое распространение изобутан (R600a). Большая часть бытовой и торговой холодильной техники, выпускаемой в Европе, в том числе и в Украине, работает на изобутане. Основной недостаток изобутана - горючесть и врывоопасность, в связи с чем он и был запрещён для использования в бытовой технике в США, а европейские концерны направили русло своих конструкторских и инженерных работ на совершенствование и повышение надёжности работы малых холодильных машин, работающих на R600a, и уменьшению обьёма заправки этого хладагента.

По сравнению с традиционно используемым в малых холодильных машинах R12 изобутан несколько уступает в части обьёмной холодопроизводительности, поэтому при переводе малых холодильных машин на работу на изобутане обычно применяют компрессоры с увеличенной обьёмной производительностью.

Изобутан применим для работы холодильной машины в среднетемпературном режиме, а для вывода машины на низкотемпературный режим работы требуется понижение температуры кипения хладагента. Одним из путей понижения температуры кипения изобутана, и расширения диапазона рабочих температур работы малой холодиьной машины явлается добавление пропана (R290).

Проведенные нами предварительные расчёты показывают, что добавление ряда концентраций пропана в изобутанв диапазоне 5-30%, значительно понижает температуру кипения, выводя работу машины на низкотемпературный режим и повышает СОР холодильной машины, но вместе с тем приводит к росту температуры конца сжатия в компрессоре которую, безусловно, необходимо строго контролировать.

Анализ проблемы ретрофита и выполненные расчёты показывают перспективность применения данной смеси в качестве рабочего тела в малых холодильных компрессорах, и с точки зрения расширения диапазона рабочих температур холодильной машины, и с точки зрнения энергосбережения, и с точки зрения охраны окружающей среды.


НОВЫЙ МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

Похожие:

Організаційний комітет конференції iconПрограма ІІ міжнародної науково-практичної інтернет-конференції Аграрна наука ХХІ століття
Відкриття конференції – директор навчально-наукового інституту економіки професор Запара Людмила Анатоліївна
Організаційний комітет конференції iconВісник містить матеріали березневої 2008 року наукової конференції Донецького відділення нтш. Доповіді І повідомлення присвячені проблемам літературознавства. Секція конференції працювала у Донецьку
Світі „пражан
Організаційний комітет конференції iconМатеріали ХVI i міжнародної науково-практичної конференції у двох частинах Ч. I харків 2009 ббк 73 І 57
...
Організаційний комітет конференції iconПлан роботи конференції 1 грудня 2004 р., середа 00-22. 00 Заїзд, розміщення учасників І гостей конференції у готелі
Основні підсумки документознавчих досліджень Всеросійського науково-дослідного інституту документознавства та архівної справи
Організаційний комітет конференції iconНаукове видання Матеріали ХVIII міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2010 ббк 73 І 57
...
Організаційний комітет конференції iconНаукове видання Тези доповідей ХIX міжнародної науково-практичної конференції у чотирьох частинах Ч. IV харків 2011 ббк 73 І 57
Співголови конференції: Патко Д. (Угорщина), Поп Е. (Румунія), Клаус Е. (Німеччина), Хамрол А. (Польща), Ілчев І. (Болгарія)
Організаційний комітет конференції iconТараса Шевченка Юридичний факультет Програм а Міжнародної науково-практичної конференції
Київського національного університету імені Тараса Шевченка; зустріч учасників конференції з організаційним комітетом
Організаційний комітет конференції iconДиректор Департаменту охорони здоров’я та соціальних питань Світлана Горбунова-Рубан
Організаційний розвиток ігс харкова: куди рухаємося та чого бракує (фото, відео)
Організаційний комітет конференції iconМодератор
У другій половині дня робота конференції продовжувалась у формі „Відкритий простір”. Під час роботи трьох сесій була організована...
Організаційний комітет конференції icon06-10 червня 2012 р. Севастополь, Крим, Україна Запрошення
Організатори конференції мають за честь запросити Вас до участі у Міжнародній науково-практичній конференції “Ольвійський форум-2012:...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница