Переглянути
Нові надходження
- ДокументКонденсаційна генерація тиску в літієвих контурних теплових трубах(2021) О.В. РоганковЗвичайні і контурні теплові труби відносяться до найбільш ефективних способів передачі тепла від таких джерел, як активна зона ядерного реактора. Конвективні потоки маси і теплоти, утворені у випарнику, передаються конденсатору потоком пари робочої речовини, яка розширюється (v), і потім сконденсована рідина (l) повертається у випарник через вузькі пористі канали ґніту. Зміна капілярного тиску в ґноті вважається єдиним (крім опціонного впливу гравітації) рушійним фактором для повернення рідини і забезпечення стійкої роботи теплової труби. У даній статті обґрунтовується наявність додаткового рушійного фактора, так званого конденсаційного теплового насосу, у будь-яких реальних випарно-конденсаційних циклах при відносно невеликих перепадах температури і тиску. Це підтверджується детальним розглядом контурної теплової труби з літієвим теплоносієм та її термодинамічного циклу, який функціонує головним чином в області вологої та перегрітої пари. В роботі проведено аналіз способів передачі тепла від активної зони реактору, визначено обмежуючі фактори та наведено можливі шляхи їх усунення у реалізації малогабаритних потужних автономних джерел енергії. У згаданому контексті розглянуто особливості та переваги роботи контурних теплових труб у порівнянні з протиточними тепловими трубами і надана нова інтерпретація їх термодинамічного циклу. Вона заснована на результатах нещодавніх робіт [10-12], в яких обґрунтовується існування області гетерогенних станів перегрітої парової фази, так званої v-інтерфази. Показана асиметрія (незворотність) теплоти фазового переходу дозволяє ввести таке поняття, як конденсаційний тепловий насос в доповнення до капілярного насосу ґніту теплових труб. Запропоновано модифіковані способи оцінки оптимальних температур робочих циклів з урахуванням зазначених термодинамічних ефектів
- ДокументАналіз енергозберігаючих рішень систем вентиляції і кондиціювання супермаркету(2021) Ю.І. Дем'яненко, О.В. Дорошенко, М.І. ГогольПредставлено матеріали обстеження системи припливно-витяжної вентиляції супермаркету. Згідно з проектом свіже повітря подається в приміщення через пластинчастий перехресноточний рекуператор. В холодний період таке рішення є безальтернативним, позаяк дозволяє суттєво зменшити експлуатаційні витрати на опалення. Знаючи про неефективність застосування рекуператорів влітку, проектанти зазвичай передбачають в установці обвідний канал для роботи в теплу пору року. Але спокуса економії енергії і влітку, коли працюють кондиціонери, спонукає до пошуку енергоефективних рішень. На даному об’єкті для виправдання застосування пластинчастого перехресноточного рекуператору проектанти застосували перед ним випарне охолодження витяжного повітря дозованим розбризкуванням водопровідної води, назвавши цей процес «попереднім адіабатним охолодженням повітря». Знизивши, таким чином, температуру витяжного повітря, можна потім в перехресноточному пластинчастому теплообміннику додатково охолодити припливне повітря і в результаті зменшити потрібну холодопродуктивність парокомпресорної холодильної машини. В статті показано, що задекларований авторами ідеї ефект фактично знаходиться в межах похибки вимірювань і реально не може бути прийнятий до уваги. Навіть за умов застосування дійсно адіабатного процесу температура повітря після припливно-витяжної установки практично не зменшується, що є результатом надто малої різниці температур між припливним і витяжним повітрям. Проведений аналіз показав, що докорінно поліпшити ситуацію могло б застосування в схемі припливно-витяжної вентиляції замість рекуператора непрямого випарного охолоджувача (НВО) припливного повітря. При цьому може бути досягнутий бажаний результат – зменшення температури припливного повітря без застосування штучного холоду. В холодний період рециркуляція води в апараті НВО вимикається, і він працює як теплообмінник-рекуператор. Всі викладки проілюстровано конкретними прикладами
- ДокументПошук енергоефективних режимів роботи систем отримання води з атмосферного повітря на базі абсорбційних водоаміачних термотрансформаторів тепла і сонячних колекторів(2021) Є.О. Осадчук, О.С. ТітловВ роботі показано, що система отримання води з атмосферного повітря з джерелом тепла від сонячних колекторів і з абсорбційним водоаміачним термотрансформатором тепла (АВТТ), з підтискаючим бустер-компресором перед конденсатором, може бути працездатною з джерелами тепла від 85 °С. Порівняльний аналіз енергетичних витрат на стиснення пари робочого тіла в АВТТ з підтискаючим бустер-компресором і в парокомпресорному термотрансформаторі тепла (ПКТТ) показав перевагу АВТТ, як при експлуатації в помірному, так і тропічному кліматі. Проведено розрахунки максимальної енергоефективності АВТТ, яка в розглянутому діапазоні параметрів досягається при тиску генерації 1,0 МПа, і в умовах помірного клімату залежить від масової частки «міцного» водоаміачного розчину (ВАР) та температури випаровування. Найбільш енергоефективним є режим роботи АВТТ з температурою в випарнику 5 °С. У цьому випадку має місце і мінімальна кратність циркуляції ВАР, що знижує витрату робочого тіла і, відповідно, теплове навантаження генератора та спрощує рішення задачі охолодження абсорбера. Практично у всіх розглянутих кліматичних зонах з дефіцитом водних ресурсів процес отримання води з атмосферного повітря найбільш енерговитратний в зимовий період року, а найбільш енергоефективний – в літній. У літній період року питомі енерговитрати чисельно однакові при зміні кінцевої температури в процесі охолодження від 5 до 15 °С. Це дозволить організувати енергозберігаючий процес роботи термотрансформаторів тепла різного типу за рахунок підвищення температури кипіння у випарнику. Розроблено варіант системи отримання води в транспортному виконанні, яка призначена для роботи в польових умовах в автономному режимі
- ДокументРішення завдань теплопровідності в тілі при дії двох джерел теплоти(2021) І.Л. Бошкова, Н.В. Волгушева, М.Д. Потапов, Н.О. Колесниченко, О.С. БондаренкоУ роботі аналізуються математичні моделі, що представляють нагрівання тіл у мікрохвильовому електромагнітному полі з урахуванням масовіддачі, наприклад, при випаровуванні вологи. Дослідження ґрунтуються на підходах, запропонованих О.В. Ликовим, в основі яких лежить рівняння теплопровідності з урахуванням внутрішніх джерел теплоти, які можуть бути як позитивними, так і негативними. Об’ємний характер нагрівання матеріалу в мікрохвильовому полі дозволяє розглядати матеріал як середовище, у якому діють внутрішні позитивні джерела теплоти. Негативне джерело теплоти пов'язане з потоком вологи, що випарувалася. Розглядаються моделі, що описують теплопровідність у напівобмеженому масиві при граничних умовах I і III роду. Рішення моделей у неявному (диференціальному) вигляді привело до одержання залежностей для розрахунку локальних температур у тілі. Проведено аналіз розрахункових даних по розподілу вологовмісту й температури матеріалу в процесі сушіння при мікрохвильовому підведенні енергії. Представлено результати розрахунків при різних значеннях коефіцієнтів тепловіддачі, питомої потужності магнетронів, коефіцієнта температуропровідності матеріалу. Отримано відповідність розрахункових значень реальним фізичним процесам. У той же час виявлені області, для яких розрахунки не відповідають реальній фізичній картині. Визначені обмеження по застосовності по питомій щільності теплового потоку й коефіцієнту тепловіддачі. Аналітично досліджена середня температура тіла з безперервно діючими джерелами теплоти при граничних умовах III роду. Установлено, що для одержання достовірних даних по температурах матеріалу по аналітичним залежностям, отриманим для середньої безрозмірної надлишкової температури, потрібне виконання умови tc > t0 (температура навколишнього середовища вище температури матеріалу)
- ДокументПідвищення термодинамічної ефективності виробництва і використання діоксиду вуглецю(2021) Г.К. Лавренченко, Б.Г. ГрудкаУ цій статті досліджується комплекс проблем, починаючи від отримання газоподібного діоксиду вуглецю з різних джерел постачання та завершуючи аналізом характеристик вуглекислотних установок. Удосконалення вуглекислотних установок безпосередньо пов'язано з підвищенням ефективності застосовуваних в них процесів, способів і схем. Приділено увагу економічному отриманню СО2 з продуктів згорання природного газу. Пропонується заміна в абсорбційно-десорбційній установці абсорбенту МЕА на абсорбент МДЕА (метилдіетаноламін), що дозволить заощадити гріючий пар і зменшити кратність циркуляції розчину. Розглянуто два типи вуглекислотних станцій, що працюють на природному газі: традиційної технологічної побудови; і з новими схемами, в яких застосовуються процеси когенерації та тригенерації. В даний час вважається, що доцільніше виробляти один універсальний продукт – низькотемпературний рідкий діоксид вуглецю, який легко можна трансформувати в будь-який інший його вид і необхідний стан. Обґрунтовано зниження енергетичних витрат в установках традиційного типу. На їх основі можна проводити модернізацію і реконструкцію існуючих вуглекислотних станцій. Показано, що при використанні продуктів згорання від стороннього джерела, наприклад, котельні установки, вуглекислотна станція для виробництва тієї ж кількості низькотемпературного рідкого діоксиду вуглецю буде витрачати, як мінімум, на 30% менше природного газу. Включення когенераційної установки до складу вуглекислотної станції дозволить одночасно виробляти крім рідкого діоксиду вуглецю, також електроенергію і теплоту. Утилізація теплових потоків в такій вуглекислотній станції може здійснюватися в паротурбінній установці, яка генерує додатково до 40% електроенергії. Видалення кисню з димових газів і повне осушення і очищення викидного потоку з абсорбера дозволяє отримати чистий газоподібний азот як додатковий продукт. Ексергетичний ККД запропонованого енерготехнологічного комплексу досягає 40%, тобто в 10 разів перевищує його значення для традиційних вуглекислотних станцій