Теплообмін при плавленні та кристалізації теплоакумулюючих матеріалів
Вантажиться...
Дата
2018
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
На сьогодні задача акумулювання теплової енергії є досить актуальною. Перспективним напрямком є використання теплоакумулюючих матеріалів з фазовим переходом. При цьому важливо вибрати матеріал, який зможе забезпечити теплові та експлуатаційні параметри процесу. Як такий матеріал
запропоновано використовувати суміш на основі 85 % парафіну та 15 % буровугільного воску, що використовується в ливарному виробництві. В даній роботі розглянуті теоречні та експериментальні дослідження процесу теплообміну при фазових переходах «тверде тіло - рідина», що відбуваються при нагріванні та охолоджені теплоакумулюючого матеріалу. Для вивчення процесу була прийнята модель акумулятора капсульного типу, що складається з теплоакумулюючих елементів, якими є тонкостінні металеві
трубчасті контейнери, заповнені матеріалом з фазовим переходом. Експериментально та теоретично процес теплообміну з урахуванням фазового переходу теплоакумулюючого матеріалу було змодельовано на прикладі окремого теплоакумулюючого елемента. В результаті отримано розподіл температури в теплоакумулюючому елементі під час охолодження (від 80 до 22 °С) та нагрівання при контакті зовнішньої стінки металевої
капсули з теплоносієм, нагрітим до 80 °С та з теплоносієм, що нагрівається зі швидкістю 0,35, 0,77 і 1,17 К/хв. від 22 до 80 °С. Було підтверджено, що при використанні невеликих об’ємів капсул конвективною складовою в рівнянні теплопровідності можна знехтувати. Співставлення даних результатів з
експериментальними показало адекватність результатів розрахунків. Порівняння результатів експериментальних та теоретичних досліджень підтверджують можливість використання принципу ефективної теплоємності для розрахунку теплообміну при фазовому переході та дозволяють досить точно передбачити фактичний час нагрівання та охолодження. Результати розрахунків також підтвердили дані, одержані експериментально – під час нагрівання з високою швидкістю спостерігається висока неоднорідність
температурного поля в межах розрізу. Експериментально виявлено, що не має сенсу застосовувати високу швидкість нагрівання. В результаті визначені особливості кінетики нагрівання та охолодження при фазовому
переході, що дозволило встановити раціональний режим нагрівання.
Опис
Корінчевська, Т. В. Теплообмін при плавленні та кристалізації теплоакумулюючих матеріалів / Т. В. Корінчевська, Ю. Ф. Снєжкін, В. А. Михайлик // Удосконалення процесів і обладнання харчових і хімічних виробництв : зб. пр. XVII Міжнар. наук. конф., Одеса, 3–8 верес. 2018 р. / Одес. нац. акад. харч. технологій ; ред. кол.: О. Г. Бурдо, Ю. О. Левтринська ; Міжнар. наук. ком.: Б. В. Єгоров (голова) та ін. – Одеса, 2018. – С. 73–78 : рис. – Бібліогр.: 10 назв.
Ключові слова
акумулювання теплоти, теплоакумулюючі матеріали, фазовий перехід, теплообмін, heat storage, heat storage materials, phase change, heat transfer