Исследование процессов тепломассообмена при пленочном обтекании ледовых поверхностей с фазовым переходом на границе раздела
Аннотация:
Представлены результаты исследования процесса пленочного обтекания ледовых поверхностей в аккумуляторах холода с фазовым переходом на границе раздела. Экспериментальные исследования проведены для льдоаккумулятора с плоскими змеевиками и его единичной секции. Эксперименты проводились на трех температурных уровнях охлаждаемой воды: 20, 40 и 60 оС в диапазоне объемных плотностей орошения от 0,1∙10-4 м2/c до 1,5∙10-4 м2/c. Установлено, что при указанных параметрах удельная тепловая нагрузка, отводимая в льдоаккумуляторе с пленочным механизмом теплообмена, достигает 320 000 Вт/м2. Это значение в среднем на порядок превосходит аналогичные значения для современных пластинчатых теплообменных аппаратов ведущих производителей (AlfaLaval, Funke, Ридан), и более, чем на два порядка выше, чем в аккумуляторах с плавлением льда в большом объеме. В указанном диапазоне значения коэффициента теплоотдачи, приведенного к поверхности теплообменного аппарата, достигали ~22 000 Вт/(м2∙К), что значительно превышает аналогичный показатель льдоаккумуляторов объемного плавления (300-500 Вт/(м2∙К)). Показано, что в отличие от теплообменных аппаратов с фиксированной теплопередающей поверхностью при пленочном обтекании начальный градиент температур между охлаждаемой водой и ледовой поверхностью опосредованно (через число Рейнольдса стекающей пленки) влияет на коэффициент теплоотдачи. Обобщение результатов показало перспективность применения льдоаккумуляторов с пленочным механизмом тепломассообмена для объектов пищевой промышленности с неравномерным распределением тепловой нагрузки и для поддержания температуры охлаждаемых продуктов. Кроме этого, они могут эффективно применяться в системах с импульсным характером тепловыделений (охлаждение лазеров и др.), а также в качестве суточных накопителей в совокупности с «зелеными» системами энергоснабжения, использующими энергию солнца и ветра.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Прогноз параметров экспериментальной ступени компрессора с линейным приводом и переменным диаметром цилиндра при работе в составе систем электрохимической регенерации воздуха
- Методы численного моделирования тепловых деформаций рабочих органов винтового однороторного компрессора
- Формирование модели диагностирования СКАВ-7,5 на основе вектора его диагностических параметров
- Исследования по технологии пастилы, предназначенной для поддержания функций сердечно-сосудистой системы
- Функциональные и пребиотические свойства семян гречихи
- Совершенствование конструкции технических средств для подвоза, содержания и хранения воды в особых условиях
- Метод спектроскопии комбинационного рассеяния в анализе хладагентов, классифицированных как озоноразрушающие вещества
- Уравнение состояния и плотность смеси сверхкритического диоксида углерода с растительными маслами
- Требования к рукописям в журнал «Вестник МАХ»
- Международная академия холода объявляет конкурсный прием на 2022 г.