Переглянути
Нові надходження
- ДокументМоделі втрат тиску на тертя під час течії двофазних потоків усередині труб(2022) В.В. Горін, В.В. Середа, Ян ЛюУ цій роботі проведено широкий літературний пошук та проаналізовано теоретичні та екс-периментальні двофазні моделі та кореляції стосовно розрахунку втрат тиску на тертя під час течії двофазних потоків усередині горизонтальних труб зі звичайними внутрішніми діаметрами (din > 3 мм) з відкритих літературних джерел. Систематизовано та наведено відомі моделі та кореляції різних авторів стосовно розрахунку втрат тиску на тертя. Відзначено відсутність попереднього обґрунтування правильного застосування різних моделей турбулентної в'язкості для прогнозування перепаду тиску тертя при конденсації з впливом міжфазної зсувної напруги та без неї. Водночас наведено вирази різних авторів стосовно розрахунку та обчислення множників двофазного тертя ϕl2і ϕv2, динамічної в’язкості двофазної суміші µtp, та коефіцієнтів тертя для пари та рідини fv і fl тощо. Для цього дослідження було відібрано теоретичні та експериментальні рішення щодо розрахунку втрат тиску на тертя двофазного потоку всередині труб із наукових праць 20 авторів. У роботі виконано порівняльний аналіз щодо розрахунку втрат тиску на тертя (двофазних множників ϕl2і ϕv2) за сімома відомими залежностями з експериментальними даними з роботи Cavallini et al. стосовно конденсації холодоагентів R22, R134a, R32 і R410A усередині горизонтальних труб за різних масових швидкостей, масових паровмістів та інших умов течії двофазного потоку. Запропоновано рекомендації щодо вибору розрахункових моделей і кореляцій стосовно втрат тиску на тертя та відповідних двофазних множників, які можуть бути використані в інженерних розрахунках під час проєктування теплообмінних апаратів різного промислового призначення. При цьому, в разі використання емпіричних кореляцій, що отримані на основі узагальнення експериментальних даних, слід ураховувати, що вони мають характерні, тільки їм притаманні особливості, а тому ці залежності придатні для застосування лише у вузькому діапазоні змін режимних параметрів потоку
- ДокументГазопаротурбінна установка із загальним газопароутворюючим пристроєм і незалежними турбінами(2022) А.С. Бойчук, Г.К. Лавренченко, О.Г. Слинько, С.В. КозловськийУ статті розглядається газопаротурбінна установка із загальним газопароутворюючим пристроєм та незалежними паровою та газовою турбінами. Газопароутворюючий пристрій конструктивно являє собою два вертикально розташовані концентричні циліндри. Порожнина внутрішнього циліндра є камерою згоряння газової турбіни, а порожнина між концентричними циліндрами – пароутворюючим пристроєм. Вода, стиснута до високого тиску та регенеративно нагріта до стану насичення, розпорошується на нижню розжарену поверхню камери згоряння і перетворюється на пару. У верхній, незрошуваній частині поверхні камери згоряння, з самого початку здійснюється перегрів пари, що утворюється при дроселюванні рідини. Після перетворення в насичену пару основної частини води, яка не перетворилася повністю на пару при дроселюванні, нижня основна частина поверхні камери згоряння включається в перегрів усієї пари. Використовуючи систему клапанів, реалізуються ізохорні процеси згоряння палива та перегріву пари. Це дозволяє регулювати температуру (тиск) газів, що утворюються в газопароутворюючому пристрої та надходять на лопатки газової турбіни, а також – кількість і параметри одержуваної перегрітої пари. Пропонуєма газопаротурбінна установка позбавлена численних недоліків, які властиві як газотурбінним, так і паротурбінним установкам,а головне, їй властиві простота та мобільність при користуванні. Виконані попередні розрахунки ідеалізованої установки (без урахування неминучих термодинамічних та механічних втрат) показали її високу ефективність. При витраті природного газу 1 кг/с, тиску р0 = 2,2 бар і температурі t0 = 30 °С, його об’єм, перерахований на нормальні умови, становить 1,4 нм3/с. Прийнявши співвідношення 1:10 між об’ємами газоподібного палива і повітря, останнє необхідно подавати в камеру згоряння в кількості 14 нм3/с повітря. За цих умов потужність газопаротурбінної установки перевищила 33 МВт при термічному ККД 0,66 та питомій витраті палива 0,1066 кг/(кВтгод)
- ДокументМоделювання циклів абсорбційних холодильних агрегатів періодичної дії(2022) О.С. Тітлов, М.Є. Озолін, В.В. КравченкоДля роботи з низькопотенційними джерелами теплової енергії розроблено алгоритм розрахунку циклів абсорбційних водоаміачних холодильних агрегатів (АВХА) періодичної дії (ПД). Перевагами абсорбційних холодильних установок періодичної дії є простота конструкції та можливість використання у якості гріючого джерела будь-якого тепла та палива. При розрахунках важливо розуміти, що особливістю цих машин є стаціонарність процесів. Термодинамічний розрахунок циклу АВХА ПД проведений для діапазону режимних параметрів: а) температура гріючого джерела (на стінці генератора) – 65...95 °С; б) температура холодного джерела (температура атмосферного повітря) –25...45 °С. Робоче тіло – водоаміачний розчин (ВАР). У розрахунках прийнято максимальну робочу температуру в зоні охолодження 10 °С. Отримано розрахункові залежності: а) максимального та мінімального складу (по ВАР); б) максимального складу в зоні абсорбера-випарника; в) залежності максимального тиску в системі. Показано, що при збільшенні температури гріючого джерела знижується частка аміаку в зоні генератора-абсорбера, що дозволяє в період охолодження отримати більш високий потенціал процесу абсорбції, тобто можна збільшити холодопродуктивність АВХА ПД та продуктивність із вилучення води з атмосферного повітря. При зростанні температури гріючого джерела від 65 °С до 95 °С мінімальна температура в зоні охолодження знижується від +7 °С до -17 °С. Зі збільшенням температури атмосферного повітря холодопродуктивність АВХА ПД знижується, причому особливо помітна ця тенденція при великих частках аміаку у зоні генерації. Проведена оцінка холодопродуктивності АВХА ПД показала, що вона зростає зі збільшенням температур гріючого джерела. Причому при більш низьких значеннях температури атмосферного повітря ця тенденція більш явна; за низької температури атмосферного повітря можна отримати максимальні значення холодопродуктивності АВХА ПД, збільшивши кількість аміаку в зоні генерації. Запропоновано схему конструкції АВХА ПД для роботи у складі системи отримання води з атмосферного повітря. Установка є системою з двох каналів. Для інтенсифікації процесу конвективного та променевого теплообміну, поверхні робочих зон оснащені плоскими ребрами: на генераторі-абсорбері встановлені два горизонтальні та одне вертикальне ребро, а на абсорбері-випарнику – два вертикальні ребра. Задля більшої періодичності роботи було запропоновано встановити захисний екран, виконаний таким чином, щоб у період розрядки повністю закривати генератор-абсорбер від сонячного випромінювання. Для інтенсифікації процесу конденсації води з атмосферного повітря встановлений вентилятор, який разом із екраном живиться встановленою термоелектричною батареєю
- ДокументРозробка установок отримання води з атмосферного повітря в складі систем життєзабезпечення житлового будинку в кліматичних умовах Одеської області(2022) О.С. Тітлов, К.О. Годик, Д.Ю. Кравченко, Є.О. ОсадчукОдним із найважливіших завдань в досяжному майбутньому є ще більше розвинення технологій, що дозволяють вилучати воду з повітря, причому безпосередньо на місці, де вона необхідна. Найбільші перспективи мають методи, пов'язані з роботою автономних генераторів штучного холоду, які гарантовано забезпечують температуру охолодження повітря нижче точки роси – установок отримання води з атмосферного повітря на базі абсорбційних водоаміачних термотрансформаторів (АВТТ), що працюють від джерела низькопотенційного тепла – сонячної енергії. З урахуванням аналізу відомих технічних рішень запропоновано схеми систем життєзабезпечення житлового будинку, на прикладі кліматичних умов Одеської області, з використанням традиційних та відновлюваних джерел енергії. Запропонована базова схема, яка є удосконаленою технічною пропозицією універсальної системи опалення, охолодження (кондиціювання) та отримання води з атмосферного повітря на базі традиційних та відновлюваних джерел енергії (сонячних колекторів). Для рішення задач отримання холоду була запропонована оригінальна конструкція АВТТ з бустер-компресором після генератора, яка захищена патентними документами України. Включення в схему бустер-компресора дозволяє суттєво розширити робочі характеристики у частині рівня температур гріючого джерела. Так, наприклад, він необхідний у схемах із сонячними колекторами з водою у якості теплоносія, де температура не перевищує 100 °С. Доведено, що для умов роботи випарника при температурі 5 °С спостерігається зниження електричної потужності в системах АВТТ з бустер-компресором, порівняно з парокомпресорними аналогами, у 3,3 рази при експлуатації в помірному кліматі і у 2,4 рази – у тропічному кліматі. У результаті розрахунку було визначено в практичному діапазоні параметрів експлуатації систем з сонячними колекторами енергетично ефективний режим для бустер-компресора. Для систем при експлуатації в помірному кліматі це: тиск кипіння в генераторі 1,0 МПа і температура 80 °С. Запропонована також автономна холодильна установка на базі безнасосного абсорбційного холодильного агрегату. Виконано аналіз кліматичних умов одеського регіону. До уваги взяли найпівнічніше місто – Подольськ, місто у середині регіону – Одеса, та місто на півдні –Ізмаїл. При проведенні аналізу середньомісячної температури було виявлено найліпші місяці для утворення конденсату: квітень – жовтень. Було виявлено, що місто Ізмаїл є найвигіднішим для утворення конденсату, та отримання води з атмосферного повітря, у зв’язку з південними координатами регіону
- ДокументОгляд схем та циклів абсорбційних холодильних машин комерційного призначення малої енергетики(2022) Л.І. Морозюк, А.К. КуколєвВ статті представлено огляд схем та циклів абсорбційних машин, що можуть працювати в режимах холодопостачання комерційних систем малої енергетики на засадах енергозбереження. Розглянуто машини з двома температурними рівнями отримання холоду, що мають підвищений попит на ринку обладнання, та їх схемно-циклові рішення. Представлені схемно-циклові рішення з одним та двома кругообігами розчину у термохімічному компресорі. Встановлено, що у першій схемі реалізується принцип енергозбереження: тепло гарячої частини абсорбера використовується для обігріву холодного кінця генератора. Пара холодоагенту з випарників поглинається у відповідних за тиском абсорберах. Розчин, рухаючись послідовно через генератор та абсорбери, здійснює єдиний замкнений кругообіг. Зворотність системи підвищується, якщо використовувати розширену регенерацію тепла – генерацію розчину забезпечити одночасно частиною тепла абсорбції і частиною тепла ректифікації. У другій схемі робочий процес у термохімічному компресорі здійснено з двома роздільними кругообігами розчину: першим – в інтервалі низьких концентрацій і високих температур, другий – в інтервалі високих концентрацій і низьких температур. Виникає перевищення температур абсорбції і ректифікації у першому кругообігу над температурами генерації у другому кругообігу. Виконано енергетичний аналіз циклів згідно до схем, що розглянуто, з використанням класичних методик холодильної техніки. Визначено ексергетичну ефективність схемно-циклових рішень, з урахуванням виробництва холоду на двох температурних рівнях. Порівнянням за основними характеристиками виявлено позитивні та негативні показники машин, їх спроможність забезпечити енергозбереження у комерційних підприємствах, що використовують утилізоване тепло відновлювальних та нетрадиційних джерел енергії малої енергетики