Введение
1. Особенности конструкции, работы, расчета и оптимизации кпрт 23
1.1. Назначение, устройство и классификация та 23
1.1.1, Назначение и устройство та 23
1.1.2. Особенности конструкции кпрт 25
1.2. Основы расчета, проектирования и оптимизации кпрт 28
1.2.1. Методы расчета та 28
1.2.2. Методы проектирования та 31
1.2.3. Методы оптимизации параметров та 33
1.3. Особенности конструкции, работы и расчёта ореб- рённых поверхностей 35
1.3.1. Конструкция и расчёт оребренных поверхностей 36
1.3.2. Классификация оребрений по способу турбулизации потока 39
1.3.3. Расчет оребрений и оценка их эффективности 47
1.3.4. Высокоэффективные типы оребрений 51
1.4. Особенности тепломассообмена в двухфазных потоках 57
1.4.1. Виды двухфазных дисперсных потоков 57
1.4.2. Экспериментальное исследование тепломассообмена при теплоотдаче к двухфазным дисперсным потокам 58
1.4.3. Теоретические исследования тепломассообмена двухфазных дисперсных потоков 62
1.4.4. Особенности гидродинамики и тепломассообмена двух- трехфазного потока водного аэрозоля в компактных теплообменниках 64
1.5. Краткое изложение разрабатываемой модели 69
1.5.1. Цель и основные задачи исследований 69
1.5.2. Задачи экспериментального исследования 71
1.5.3. Задачи теоретического исследования 74
1.5.4. Задачи прикладного исследования 79
1.5.5. Характеристика решаемых научных задач 85
2. Экспериментальное исследование теплоотдачи к трехфазному потоку водного аэрозоля 88
2.1. Постановка задачи 88
2.2. Описание экспериментальной установки 88
2.2.1. Экспериментальная установка 88
2.2.2. Нагреваемый рабочий элемент 90
2.2.3. Схема измерений 93
2.2.4. Методика проведения экспериментов 95
2.2.5. Оценка погрешностей измерений 95
2.3. Исследование теплоотдачи к потоку водного аэрозоля 96
2.3.1. Методика обработки осредненной теплоотдачи 96
2.3.2. Теплоотдача к сухому воздуху 98
2.3.3. Обобщение экспериментальных данных по теплоотдаче к трехфазному потоку водного аэрозоля 100
2.4. Исследование локальной теплоотдачи к потоку водного аэрозоля 103
2.4.1. Методика обработки локальной теплоотдачи 103
2.4.2. Теплоотдача на начальном участке 105
2.4.3. Влияние тепломассообмена при испарении на теплоотдачу 111
2.4.4. Интенсификация теплоотдачи по длине канала 115
3. Моделирование теплопередачи в компактном теплообменнике с учетом фазовых превращений влажного воздуха 120
3.1. Описание математической модели 120
3.1.1. Проблемы моделирования процесса теплопередачи в компактном теплообменнике с двухфазным теплоносителем 120
3.1.2. Математическая модель расчета процесса теплопередачи 126
3.2. Методика расчета тепломассообменных процессов 129
3.2.1. Особенности физической модели и постановка задачи 129
3.2.2. Математическая модель расчета тепломассообмена в трёхфазном потоке водного аэрозоля 140
3.2.3. Модель расчета тепломассообмена в двухфазном пограничном слое 145
3.3. Проверка достоверности математической модели 152
3.3.1. Модель расчета процесса теплоотдачи 152
3.3.2. Локальная теплоотдача около пластины при граничных условиях i рода 154
3.3.3. Локальная теплоотдача в канале при граничных условиях ii рода 156
3.3.4. Локальная теплопередача при граничных условиях iii рода 159
4. Метод защиты теплопередающей поверхности компактного теплообменника и методика оценки его эффективности на эксплуатационных режимных параметрах 165
4.1. Метод защиты теплопередающей поверхности 165
4.1.1. Отношение термических сопротивлений 165
4.1.2. Классификация задач защиты и оптимизации 166
4.1.3. Оптимизационные факторы 168
4.1.4. Методика оценки эффективности методов защиты 169
4.2. Технологическая эффективность 172
4.2.1. Методика оценки технологической эффективности 172
4.2.2. Анализ технологической эффективности 175
4.3. Тепловая эффективность 181
4.3.1. Методика оценки тепловой эффективности 181
4.3.2. Алгоритм оценки тепловой эффективности 182
4.3.3. Анализ тепловой эффективности 185
4.4. Эксплуатационная эффективность 190
4.4.1. Методика оценки эксплуатационной эффективности 190
4.4.2. Анализ эксплуатационной эффективности 192
5. Тепломассообмен влажного воздуха в теплообменнике-конденсаторе. обоснование и проверка метода защиты теплопередающей поверхности от обмерзания 201
5.1. Особенности работы теплообменника-конденсатора 201
5.1.1. Проблемы охлаждения влажного воздуха в скв 201
5.1.2. Высаждение влаги в линии низкого давления 202
5.1.3. Высаждение влаги в линии высокого давления 206
5.2. Процессы тепломассообмена в конденсаторе 209
5.2.1. Поля температур в конденсаторе 209
5.2.2. Конденсация влаги в горячем тракте 212
5.2.3. Испарение тумана в холодном тракте 215
5.2.4. Обмерзание теплопередающей поверхности 217
5.2.5. Особенности теплообменника-конденсатора скв 219
5.3. Особенности теплопередачи в теплообменнике- конденсаторе при работе на влажном воздухе 224
5.3.1. Влияние участка тепловой стабилизации 224
5.3.2. Влияние тепломассообмена в теплоносителях 227
5.3.3. Особенности теплопередачи в области положительных температур 234
5.3.4. Особенности теплопередачи в области отрицательных температур 241
5.3.5. Влияние тепломассообмена на кпд в кпрт 247
5.4. Обоснование и проверка метода защиты конденсатора.. 249
5.4.1. Методика оценки эксплуатационной эффективности 249
5.4.2. Влияние компоновки теплообменника 250
5.4.3. Особенности проектирования конденсатора 253
6. Обоснование и проверка метода защиты первичного теплообменника от термических напряжений в теп- лопередающей поверхности 259
6.1. Особенности работы и расчёта первичного теплообменника 260
6.1.1. Особенности работы 260
6.1.2. Расчет процесса теплопередачи . 266
6.1.3. Расчёт термических напряжений 269
6.2. Метод защиты первичного теплообменника и методика оценки его эффективности 274
6.2.1. Технологическая эффективность 274
6.2.2. Тепловая эффективность 276
6.2.3. Эксплуатационная эффективность 278
6.3. Исследования эксплуатационной эффективности 279
6.3.1. Влияние режимов течения теплоносителей 279
6.3.2. Влияние геометрии оребрений 281
6.3.3. Совместное влияние режимного и геометрического факторов 285
6.3.4. Влияние компоновки теплообменника 285
6.3.5. Пто с переменным отношением термических сопротивлений 289
7. Исследование интенсификации процессов тепло- и массообмена и теплопередачи в компактном теплообменнике при воздушно-испарительном охлаждении 293
7.1. Классификация воздушно-испарительных теплообменников (вит) 293
7.1.1. Классификация по температуре теплоносителя 293
7.1.2. Классификация по способу образования капель 295
7.1.3. Классификация по конструктивному исполнению 297
7.2 Особенности работы и расчета форсуночных вит 304
7.2.1. Описание форсуночного вит 304
7.2.2. Описание модели расчёта 308
7.2.3. Исследование работы воздухо-жидкостного теплообменника 311
7.3. Исследование эффективности воздушно-испарительного охлаждения 316
7.3.1. Вклад теплоты фазового перехода 316
7.3.2. Эффективность испарительного охлаждения 318
7.3.3. Влияние испарительного охлаждения на суммарную отводимую тепловую мощность 321
Выводы 222
