Переглянути
Нові надходження
- ДокументМатематична модель процесу нагрівання і сушіння вологих матеріалів(2020) А.М. Павленко, Л.П. ШумськаВирішення проблеми створення ефективних пористих теплоізоляційних матеріалів і технологій їх виробництва нерозривно пов’язане з науковими дослідженнями в області енергопереносу в пористій структурі на етапах спучування, затвердіння і сушіння за умови забезпечення найбільш низької теплопровідності і густини. Зазначені властивості матеріалів визначаються величиною їх пористості, співвідношенням мікро- та макропористі, властивостями міжпорових матеріалів, що утворюють своєрідний несучий каркас, який у свою чергу визначається технологією виробництва, видом сировинних матеріалів і умовами їх підготовки. Проблема теплової обробки вологих матеріалів містить питання перенесення теплоти і маси всередині тіла (внутрішня задача) і в граничному шарі на межі розділення фаз (зовнішня задача). Кількість видаленої вологи залежить від ступеня розвитку кожного з цих процесів. При нагріванні зменшується вміст вологи на поверхні, і це створює перепад концентрації по перерізу тіла. Тому в тілі виникає потік вологи з глибинних шарів до поверхні, назустріч якому спрямований потік теплоти. Таким чином, при нагріванні вологих матеріалів відбуваються складні процеси волого- і теплообміну, котрі взаємно впливають на ентальпію і вологовміст як матеріалу, що нагрівається, так і навколишнього середовища. У статті розглядаються особливості побудови математичної моделі процесу нагрівання і сушіння вологих матеріалів. Процес сушіння розглядається як тепловий процес з ефективними коефіцієнтами теплоперенесення, що враховують масоперенесення. Це дозволяє отримати зручні для інженерних розрахунків аналітичні залежності, за допомогою яких можна визначити температурне поле і оцінити кінетику сушіння вологих матеріалів
- ДокументТермодинамічний аналіз процесу відкладання забруднень в проточному конденсаторі(2020) Л.І. Морозюк, В.В. Соколовська-Єфименко, С.В. Гайдук, А.В. МошкатюкПрацездатність і ефективність теплообмінного апарату залежить від відповідності розрахункових робочих параметрів і реальних умов його експлуатації. В роботі здійснено пошук інструментарію, який дозволив сформувати загальний підхід до прогнозування відкладів в різних типах теплообмінників з різними робочими рідинами. Пошук побудований на розгляді відкладання усередині труби проточного конденсатора у вигляді пористої структури. Представлена модель механізму формування відкладання в трубі у вигляді декількох етапів. Початковий етап – заповнення шорсткостей в матеріалі труби, другий і третій – ущільнення шару різними способами з утворенням гетерогенної пористої структури, у яку проникає робоча рідина. На останньому етапі ущільнення відбувається зменшення проникності до стану гетерогенної пористої речовини, яка є непроникною для рідини. Процеси в структурі досліджені методами прикладної нерівноважної термодинаміки, зокрема, методом «мінімізації виробництва ентропії» в наведених параметрах. Розв'язана задача визначення впливу відкладання на величину необоротних втрат в проточному конденсаторі, простежуючи виробництво ентропії потоком води. Умовно потік води розділений на два, що рухаються паралельно. Нерівноважність і незворотність головного потоку обумовлені в'язкою течією рідини, що містить тверді частки, і масообміном на його кордоні. Нерівноважність і незворотність в шарі пористої структури визначені теплопровідністю твердого скелету і потоку рідини. Задача вирішена методом чисельного моделювання, в основі якого закони збереження маси, зміни внутрішньої енергії, перший і другий закони термодинаміки. Рішення отримано в загальному вигляді з використанням наведених параметрів. На окремому прикладі використані результати натурних випробувань руху води різної жорсткості в циліндричній трубі. Застосування запропонованого методу аналізу на стадії проектування теплообмінного апарату дозволить врахувати реальні умови експлуатації і спрогнозувати міжремонтні терміни
- ДокументАналіз термоакустичних коливань тиску в каналах при кипінні недогрітої рідини(2020) І.Л. Бошкова, Н.В. Волгушева, О.С. Тітлов, К.В. Георгієш, Л.В. ІвановаВажливою особливістю роботи теплообмінників з киплячою рідиною є можливість виникнення в каналах охолодження високочастотних пульсацій тиску (термоакустичні явища). В роботі аналізуються умови виникнення термоакустичних явищ в каналах системи охолодження теплонавантажених пристроїв. Стверджується, що у порівнянні з кипінням з насиченим потоком, кипіння з переохолодженням має більш високу ефективність теплопередачі і кращі характеристики тепловіддавання. Внаслідок високих теплових потоків на поверхні охолодження та при великих недогрівах ядра потоку рідини до температури насичення виникає поверхневе кипіння теплоносія. Визначено, що в таких умовах можливо виникнення високочастотних пульсацій акустичного тиску. Встановлено, що виникнення термоакустичних коливань здатне привести до утворення стоячої хвилі в каналі. Бульбашки киплячої рідини, які розподілені по поверхні труби, можна розглядати в якості гармонійних осциляторів. Представлено математичну модель, що описує генерацію термоакустичних коливань в каналі охолодження. Припущеннями математичної моделі є одномірний рух теплоносія і синусоїдальний закон зміни об’єму парових бульбашок. Вважається, що коливання з високою амплітудою виникають внаслідок резонансу, що спостерігається при збігу частоти вимушених коливань парових бульбашок з власною частотою коливань парорідинного стовпа або їх гармоніками. Розроблена методика розрахунку амплітуди термоакустичних коливань тиску в залежності від щільності теплового потоку. Проведення обчислювального експерименту показало, що без урахування дисипативних явищ визначити значення амплітуди коливань в резонансній області неможливо. Представлена методика пропонується до використання при проектуванні систем рідинного охолодження теплонавантажених приладів, для яких режими охолодження припускають істотний недогрів теплоносія до температури насичення та за умов виникнення поверхневого кипіння
- ДокументОптимізація й прогнозування ефективності рідинних сонячних колекторів у складі систем гарячого водопостачання(2020) О.В. Дорошенко, В.Ф. Халак, Ю.І. Дем'яненкоВ останні роки сонячні системи гарячого водопостачання викликають усе більший практичний інтерес. Їхнє використання дозволяє знизити пікові навантаження в традиційних системах гарячого водопостачання, альтернативно – замінити останні, забезпечуючи зниження шкідливих викидів у навколишнє середовище. Основним елементом такої системи є рідинний сонячний колектор. На ринку представлений великий вибір сонячних колекторів, проте висока вартість таких систем є одним із факторів, що стримує їх повсякденне використання. Використання полімерних матеріалів у конструкції сонячних колекторів (абсорбера й прозорого покриття) дозволяє суттєво знизити їхню вартість і вагу. Розрахункову ефективність сонячних колекторів досліджують при сонячному випромінюванні вище 800 Вт/м2, але реальні умови його експлуатації скоріш за все будуть нижче номінальних. Для кращого розуміння поведінки плоского полімерного сонячного колектору в реальному середовищі, та виборі його оптимальних геометричних і режимних параметрів, авторами було проведено порівняльне експериментальне дослідження двох таких колекторів, проте з різною величиною повітряного зазору (10 і 25 мм) між теплоприймачем і прозорим покриттям. Як результат, було визначено: коефіцієнт корисної дії, оптичну ефективність, та сумарний коефіцієнт теплових втрат. Був виконаний також аналіз розподілу температур у баку-теплоакумуляторі у верхній і нижній його частинах. За результатами експерименту було відзначено відсутність суттєвої різниці в ефективності сонячних колекторів при зменшенні повітряного зазору з 25 мм до 10 мм в однакових польових умовах. Розрахунок ефективності сонячної системи гарячого водопостачання проводився з урахуванням витраченої енергії на роботу насоса. На основі даних по будівельній кліматології для м. Одеса щодо величини сонячної радіації, авторами була визначена денна та річна теплова потужність сонячної системи гарячого водопостачання
- ДокументЕкспериментальне дослідження середньої молярної маси компресорних мастил та розчинності холодоагента R290 у них(2020) С.Г. Корнієвич, П.С. Нестеров, Е.Д. Дмитрієв, О.Я. Хлієва, В.П. ЖелєзнийОстанні роки спостерігається підвищений інтерес до застосування вуглеводневих холодоагентів у парокомпресійному холодильному обладнанні. Але в літературі практично відсутні данні з кривої розшарування розчинів холодоагенту R290 в синтетичних компресорних мастилах та данні з молярної маси цих мастил. Ця інформація потрібна для моделювання теплофізичних властивостей розчинів холодоагент/мастило. У статті наведено результати дослідження середньої молярної маси поліефірного компресорного мастила ProEco® RF 22S і алкілбензольного компресорного мастила RENISO SP46, які рекомендоване для використання у холодильному обладнанні з холодоагентом R290. Розглянуто методичні проблеми, пов’язані з експериментальним вивченням молярної маси компресорних мастил. Визначення молярної маси виконано ебуліоскопічним методом. Наведено опис експериментальної установки, що реалізує ебуліоскопічний метод, методика проведення дослідження та результати проведених тарувальних експериментів. Розширена невизначеність отриманих даних не перевищує 5%. Наведено опис експериментальної установки для дослідження параметрів фазової рівноваги розчинів холодоагенту у компресорному мастилі. Наведено результати експериментального дослідження розчинності холодоагенту R290 в компресорних мастилах ProEco® RF 22S і RENISO SP46 в інтервалі температур від мінус 58 до 62 °С і широкому інтервалі концентрацій холодоагенту. Показано, що холодоагент R290 розчиняється в компресорних мастилах ProEco® RF 22S і RENISO SP46 у всьому інтервалі параметрів стану характерних для роботи холодильного обладнання, в якому застосовується холодоагент R290. З урахуванням отриманих даних компресорні мастила ProEco® RF 22S і RENISO SP46 рекомендовані для застосування в холодильному обладнанні при температурах кипіння вище мінус 30 °С