Интенсификация теплообмена в криволинейных каналах теплоэнергетических установок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.04, кандидат наук Махди Яхья Юсиф

• Махди Яхья Юсиф
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Махди Яхья Юсиф

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ_4

ВВЕДЕНИЕ _6

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ_10

1.1 .Конструкции теплообменных ппаратов_10

1.2. Пути интенсификации теплообмена_20

1.3. Способы интенсификации теплообмена в трубах,

их эффективность_39

1.4. Теплообмен и гидравлическое сопротивление в криволинейных каналах _41

1.5. Выводы и задачи исследования_61

2. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА И ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В КРИВОЛИНЕЙНЫХ КАНАЛАХ С КОЛЬЦЕВЫМИ ТУРБУЛИЗАТОРАМИ_63

2.1. Теоретические основания_63

2.2. Формулировка задачи_76

2.3. Численные методы к решению задачи_77

2.4 Численный расчет теплообмена и гидравлического сопротивления в

криволинейных каналах теплоэнергетических установок_80

2.5. Анализирование результатов численного моделирования _85

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕНА И ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В КРИВОЛИНЕЙНЫХ КАНАЛАХ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК _93

3.1. Экспериментальная установка_93

3.2. Модели, задействованные в ходе эксперимента_96

3.3. Этапы проведения эксперимента, метод обработки данных, полученных опытным путем_97

3.4. Основные результаты экспериментальных исследований._102

3.5. Оценка ошибок измерений_107

4. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕПЛООБМЕНА, ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И МЕТОДИКИ РАСЧЕТА_109

4.1. Условия для применения оптимизационных методов_109

4.2. Методика оптимизация теплообмена и гидравлического сопротивления в криволинейных каналах теплоэнергетических установок_

4.3. Результаты оптимизации

4.4. Методика расчета теплообменного аппарата ВЫВОДЫ_

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЕ

110 112

119

120

Основные обозначения и сокращения

ср - теплоемкость, Дж/кг К;

£> - Внутренний диаметр трубы, м;

Вн - наружный диаметр трубы, м;

Д ) - наружный диаметр кольцевого канала, м;

с1 - Диаметр диафрагм, м;

с1н - диаметр кольцевых канавок, м;

¿4 - эквивалентный диаметр кольцевого канала, м;

Л

V - объемный расход, м /с; С - массовый расход, кг/с;

и - вектор скорости движения, м/с; щ - компонента скорости / = 1, 2, 3, м/с; к - глубина канавки, высота кольцевого выступа, м; к - коэффициент теплопередачи,

Вт/м К;

/ - длина участка теплообмена, м;

Ми - число Нуссельта;

Р - давление, Па;

АР - потеря давления, Па;

Рг - число Прандпя;

^-тепловой поток, Вт;

q - удельный тепловой поток, Вт/м ;

Я - радиус кривизны поверхности, м;

□

Л - газовая постоянная, Дж/кг К;. Яе - число Рейнольдса; Т— температура, К;

? - шаг размещения турбулизаторов, м;

а - коэффициент теплоотдачи, Вт/м К;

X - коэффициент теплопроводности, Вт/м К;

С- коэффициент гидравлического сопротивления; /и- динамический коэффициент вязкости, Н-с/м ;

V- кинематический коэффициент вязкости, м /с; р - плотность, кг/м3

к - кинетическая энергия турбулентных пульсаций, м /с ;

2 о

£ - диссипация энергии турбулентности, м /с ; Е - полная энергия, Дж;

— отношение числа Нуссельта в трубе с турбулизаторами и в гладкой

трубе при одинаковых числах Яе;

р

— -отношение коэффициентов гидравлического сопротивления для трубы

^гл

с турбулизаторами и для гладкой трубы при одинаковых числах Яе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Интенсификация теплообмена в криволинейных каналах теплоэнергетических установок»

Введение

Теплообменные аппараты и устройства широко применяются в энергетике, химической, нефтеперерабатывающей, пищевой, холодильной и других отраслях промышленности.

Во многих теплообменниках интенсивность конвективного теплообмена со стороны теплоносителей существенно различна, например, в газожидкостных аппаратах со стороны газа она составляет десятки, а со

л

стороны жидкости - сотни и даже тысячи Вт/м К. Поэтому возникает задача интенсификации теплообмена со стороны газообразного теплоносителя.

Одним из известних способов интенсификации конвективного теплообмена является использование криволинейных (спиральных) поверхностей теплообмена. Воздействие центробежных сил приводит к более ранней потери устойчивости потока и переходу к турбулентному течению в пограничном слое. Интенсивность теплообмена в таком канале рассчитывается по формулам для прямого канала с учетом поправочного коэффициента. Одним из первых формулу для поправочного коэффициента получил экспериментально Ешке и опубликовал ее еще в 1925 году.

Другим способом интенсификации конвентивного теплообмена является использование кольцевых турбулизаторов. Исследованию конвективного теплообмена и гидравлического сопротивления в прямолинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами посвящено большое количество теоретических и экспериментальных работ Калинина Э.К., Дрейцера Г.А, Ярхо С.А., Исаева С.А., Леонтьева А.И., Олимпиева В.В., Кикнадзе Г.И. и др. Произведено обобщение большого количества данных и получены эмпирические соотношения, которые приведены в монографии Калинина Э.К., Дрейцера Г. А. и др. "Эффективные поверхности теплообмена".

Вместе с тем существует ограниченное количество работ, в которых два эти способа интенсификации используются одновременно, а известные эмпирические соотношения для кольцевого канала с кольцевыми

турбулизаторами носят частный характер. Поэтому продолжение теоретических и экспериментальных исследований теплообмена и гидравлического сопротивления таких каналов и разработка методики их расчета являются актуальными.

Работа выполнена в соответствии с научным направлением ФГБОУ ВПО « Воронежский государственный технический университет » "Физико-технические проблемы энергетики" по теме ГБ 2007.12 (№ Гос. регистрации 01.2.00409970) и при поддержке ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009-2013 годы, ГК № 14.740.11.0152 от 13 сентября 2010 г.

Цель работы - интенсификация конвентивного теплообмена за счет использования криволинейных каналов с кольцевыми турбулизаторами и разработка методики расчета таких каналов.

Для достижения этой цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:

1) разработка математической модели, позволяющей рассчитывать поля температур, давлений и скоростей в исследуемых каналах для определения интенсивности теплообмена и гидравлического сопротивления;

2) численная реализация математической модели с использованием програмного комплекса АЫ8У8-СРХ и получение эмпирических зависимостей для определения безразмерного коэффициента теплообмена и гидравлического сопротивления;

3) экспериментальные исследования гидродинамики и теплоотдачи в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами, определение влияния режимных параметров на гидравлическое сопротивление и теплоотдачу;

4)оптимизация геометрических и режимных параметров криволинейных каналов с кольцевыми турбулизаторами;

5) разработка методики инженерного расчета теплообменников с поверхностью теплообмена в виде криволинейного канала с кольцевыми турбулизаторами.

Научная новизна работы:

1. Разработана математическая модель, позволяющая рассчитывать поля температур, давлении и скорости в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами, отличающаяся учётом их геометрических размеров.

2. Получены новые эмпирические зависимости для определения гидравлического сопротивления и коэффициентов теплоотдачи в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами.

3. Проведены экспериментальные исследования гидродинамики и теплообмена в криволинейном канале с кольцевыми турбулизатор-ами, подтверждающие адекватность разработанной математической модели.

4. Даны рекомендации по определению оптимальных геометрических размеров криволинейного канала с кольцевыми турбулизаторами.

5. Разрабона методика расчета теплообменников с поверхностью теплообмена в виде криволинейного канала с кольцевыми турбулизаторами.

Практическая значимость работы. Полученные в работе эмпирические соотношения для расчета коэффициента теплоотдачи и гидравлического сопротивления, а также рекомендации по определению оптимальных геометрических размеров криволинейного канала с кольцевыми турбулизаторами явились научной базой для разработки методики инженерного расчета теплообменного аппарата с поверхностью теплообмена в виде криволинейного канала с кольцевыми турбулизаторами. Полученные результаты могут использоваться на предприятиях при проектировании, модернизации и исследовании теплообменной аппаратуры, а также в учебном процессе.

Апробация работы. Основные положения работы, результаты теоретических и экспериментальных исследований докладывались и обсуждались на Российских и Международных конференциях:

- Труды научно-технической конференции / молодых ученых, аспирантов и студентов / ВГТУ, Воронеж, 2011 г;

XIII Международная научно-техническая конференция «Авиакосмические технологии», Воронеж, 2012 г.;

- Тринадцатая Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и специалистов, Магнитогорск 2012;

XIV Международная научно-техническая конференция « Авиакосмические технологии», Воронеж, 2013 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Подано две заявки на изобретение № 2012139996 "Теплообменный элемент" и № 2012139997 "Способ повышения эффективности теплообменного элемента". Зарегистрировано в ФИПС.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения,

четырех глав, вьюодов, приложение, списка литературы из 101 наименования. Основная часть работы изложена на 133 страницах, содержит 67 рисунков и 14 таблиц.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Конструкции теплообменных аппаратов

Рассмотрим основные конструкции рекуперативных теплообменных аппаратов со змеевиковыми поверхностями теплообмена.

Теплопередающая поверхность таких аппаратов образована изогнутыми каналами, чаще всего поперечного круглого сечения. С одной стороны, эта поверхность омывается жидким теплоносителем, скорость которого невелика, так как коэффициент теплоотдачи от поверхности к жидкости имеет большое значение. Если возникнить необходимость интенсифицировать этот теплообмен, то змеевик помещают в обегайке (на рис. 1.1 она не показана). Жидкость движется между стенками корпуса и обегайки, что увеличивает скорость движения и интенсифицирует теплообмен.

Поскольку технология изготовления змеевиков довольно сложна, то поверхность теплообмена выполняют из прямых труб, соединенных изогнутыми подтрубками рис. 1.1 в.

Рис. 1.1 Аппараты с погружными теплообменниками: а- с одним спиральным змеевиком; б- несколькими спиральными змеевиками; в- с прямыми трубами; 1- погружные трубы; 2- корпуса; I и II - теплоносители.

Помимо простоты изготавления такие поверхности теплообмена обладают низкой стоимостью и обеспечивают возможность профилактических работ, в том числе чистку внутренней поверхности. Недостатком таких аппаратов является малая удельная поверхность теплообмена [1].

Змеевики можно изготавливать из любых подходящих труб, которым можно придать необходимую форму. В последнее время в условиях, когда требуется высокая коррозионная стойкость, с успехом используется многотрубнын змеевик из тефлона [2].

В настоящее время широко используются кожухорубные теплообменных аппаратов с оребренными трубками и трубками некруглого сечения. Эти аппараты применяют в случаях значительной разницы коэффициентов теплоотдачи или при повышенных гидравлических сопротивлениях теплоносителей. На рисунке 1.2 представлен змеевиковый теплообменных аппаратов для охлаждения воздуха высокого давления [3].

Рис. 1.2. Змеевиковый воздухоохладитель

В рекуперавтивном теплообменнике, показанном на рис. 1.3 газообразный теплоноситель движется по кольцевому каналу 1, образованному из труб диаметром от 15 75 мм, а жидкий теплоноситель движется в корпусе 2 теплообменника. Поскольку скорость движения жидкости невелика, то и коэффициент теплоотдачи от змеевика к жидкости будет мал. Для интенсификации теплоотдачи в корпусе размещена цилиндрическая поверхность 3. Большой объем жидкости в корпусе аппарата обеспечивает стационарную работу при колебаниях расходе теплоносителей. Поверхность теплообмена крепится на конструкции 4.

Интенсивность теплоотдачи от наружной поверхности змеевика к жидкому теплоносителю обычно невелика, так как происходит в основном за счет естественной конвекции. Поэтому такие аппараты применяют при малых тепловых потоках. Однако они просты в изготовлении, имеют невысокую стоимость, а также могут работать при высоких давлениях теплоносителей и в агрессивных средах. Поверхность теплообмена таких аппаратов составляет от 10 до 15 м [4].

Как показывает опыт эксплуатации змеевиковых теплообменников, в случае использования в качестве греющего теплоносителя насыщенного водяного пара, то соотношения геометрических размеров змеевика должны лежать в определенных пределах. Например, при давлении греющего пара от 2.105 до 5.105 Па соотношение длины змеевика к его длине не должно превышать 200 275. При несоблюдении этого условия в нижней части корпуса будет скапливаться жидкость, что уменьшит коэффициент теплопередачи в теплообменнике и увеличит его гидравлическое сопротивление [4].

Рис. 1.3. Змеевиковый теплообменник: Спиральный змеевик; 2- корпус аппарата; 3- внутренний стакан; 4- конструкция для креления змеевика

Другим примером использования змеевиковой поверхности теплообмена являются выпарные аппараты и конвективные поверхности котлоагрегатов.

В установках первого типа в корпусе выпарной установки происходит движение раствора с небольшой скоростью. Движение обусловленно разностью плотностей более или менее нагретого раствора. Вследствии малой скорости движения раствора коэффициенты теплоотдачи невелики. Поскольку поверхность теплообмена также мала, но такие устройства применяются при небольшой производительности, когда выпариваются специфические растворы в химических и нефтехимических производствах. Возникает необходимость очистки поверхности теплообмена с применением механических устройств.

Принципиальная схема одной из конструкций выпарной установки с большой удельной поверхностью теплообмена приведена на рис. 1.4. Внутри цилиндрической обегайки расположены кольцевые каналы 2, а на выходе из корпуса установлен отделитель капель 3. При движении теплоноситель изменяет направление, что приводит к сепарации капель

Поверхность теплобмена компануется из отдельных секций, что позволяет изменять площадь поверхности теплообмена при изменении производительности аппарата.

Кроме того такая конструкция имеет меньшие габариты и более высокие значения коэффициентов теплообмена. В качестве недостатков следует отметить сложность ремонта такой поверхности.

[4].

Hext ра

[Упаренный I раствор

Рис. 1.4. Змеевиковый выпарной аппарат: Корпус; 2- паровые змеевики; 3- брызгоуловитель.

Разновидностью таких конструкций являются устройства, в которых в вертикальном корпусе распологается горизонтальный трубный пучок рис. 1.5 [4].

Горизонтальный трубный пучок 2 расположен в нижней части аппарата. В трубы подается греющейся пар и отводится конденсат. В верхней части горизонтального корпуса 1 находится отделитель капель 3.

камерой и вертикальным цилиндрическим корпусом: Корпус; 2-нагревательия камера; 3- сепартор.

Применение выпарной установки с горизонтальнорасположенным корпусом позволяет уменьшить уровень жидкости, что снижает потери теплоты в окружающую среду. Кроме того аппараты такой конструкции имеют большей объем корпуса, что позволяет выпаривать растворы, образующие пену. Однако по сравнению с горизонтальными установками эти большие габариты сложны в очистке и обеспечивают небольшую эффективность теплообмена. Перечисленные недостатки объясняют причину замены этих конструкций винтовыми подогревателями рис. 1.6

[4].

Винтовые теплообменники на тепловых электрических станция получили распространение для нагрева воды паром. Нагреваемая вода поднимается по нескольким параллельно включенным змеевикам, а пар идет противотоком по спиральному каналу, образованному винтовыми перегородками. Оба теплоносителя движутся с большой скоростью, благодаря чему достигается интенсификаация теплообмена [5].

Рис. 1.6. Винтовой подогреватель. 1-патрубок для отвода конденсата; 2- днище; 3- нижние коллекторы; ,4- ниппельные соединения; 5- фланец; 6- донышко; 7,8- концентрические

трубы; 9- корпус; 10- разборные винтовые перегородки; 11- анкерные тяги; 12- опоры; 13- крышка; 14- патрубок для вход воды; 15- патрубок для выхода воды; 16-донышко; 17- верхние коллекторы; 18-дистанционные трубы; 19- хомутик трубы; 20- дистанционные трубы; 21-опорные лапы.

Такие конструкции широко применяются во многих отраслях промышленности, в емкости пара теплоносителя имеется высокое давление. При этом теплоноситель с большим давлением нагревается внутрь змеевиков, а другая среда проходит по межтрубному пространству.

Аналогичные принципы использованы в конструкции теплообменника, показаного на рис. 1.7. Аппарат состоит из четырех спиральных секторов 1, которые подключены параллельно по ходу газа и последовательно по ходу воды. К цилиндрическому корпусу 5 крепятся потрубки 3 для подводы и отвода воды. Для удобства обслуживания потрубки размещены под углом 90 градусов относительно друг друга. Газ поступает в каждую секцию по вертикальному подтрубку 2 и распределяется по 14 змеевиковым каналам 4. Газовый теплоноситель подается по такому же потрубку, расположенному в нижней части корпуса.

Такой теплообменник обладает низким гидравлическим сопротивлением, а так же исключает возможность возникновения температурных напряжений.

Основным недостатком данной конструкции являются проблемы, связанные с его монтажом и обслуживанием [6].

Рис.1.7. Змеевиковый холодильник

1.2. Пути интенсификации теплообмена

Как было показано выше, теплообменные аппараты и устройства широко применяются в различных областях: в энергетике, химической, нефтеперерабатывающей и пищевой промышленности, а также в холодильной и криогенной технике, и в тепловых двигателях.

Вполне очевиден вывод, что одним из главных путей уменьшения массы, объема и повышения эффективности теплообменных аппаратов, является интенсификация теплообмена. Через интенсификацию теплообменных процессов в канале возможно, во-первых, уменьшить размеры, массу теплообменника, а во-вторых добиться уменьшения температурного режима поверхности теплообмена.

Выявлено наличие нескольких путей (методов) интенсификации теплообмена в рекуперативных теплообменных аппаратах. Следует среди таковых обратить внимание на следующие, имея в виду однофазные теплоносители:

> Использование турбулизаторов;

> Применение винтовых вставок с целью закрутки потока в трубах и межтрубном пространстве;

> Изучение спиральных криволинейных каналов и змеевиковых криволинейных каналов;

> Тангенциальный подвод теплоносителя в трубу;

> Применение лопаточных завихрителей;

> Смешивания потока газа с каплями жидкости, а возможно с твердыми частицами, а потока жидкости с газовыми пузырями;

> Использование воздействия на поток электростатических полей;

> В канале применение акустического резонанса;

> Воздействие на вынужденное течение колебаний через давление или расход;

> Ликвидация из пограничного слоя потока;

> Обозначение на поверхности теплообмена сферических лунок.

Периодические накатные выступы, способствующие увеличению теплового

обмена в каналах теплообменников открыты в МАИ. Анализ экспериментов показал, что при заданной форме и высоте турбулизаторов максимальный рост теплоотдачи и гидравлического сопротивления достигается при (t/h ~ 10), причем максимум гидравлического сопротивления сильно зависит от формы турбулизаторов и связанных с ней трехмерных и нестационарных вихревых структур [7].

Получить плавно очерченные периодически расположенные кольцевые диафрагмы внутри труб можно накаткой кольцевых диафрагм на наружной поверхности труб (рис. 1.8). Интенсификация теплообмена в таких трубах будет зависеть от относительной высоты диафрагмы (h/D) или отношения диаметра диафрагмы к диаметру трубы (d/D) и относительного шага размещения диафрагм (t/h или t/D). Помимо этих параметров на зависимости Nu ¡Nu^ и влияет

форма профиля, а при полукруглой форме профиля - радиус турбулизатора или безразмерный параметр (R/D). При продольном обтекании межтрубнош пространства Nu ¡Nua Ii £/4, будут при применении данных труб зависеть не только от относительной глубины канавок (h/Dn) или параметра (ён/Он) и относительного шага их размещения (t/Dn), но и от относительного шага размещения труб в пучке (S/Dh). При одних и тех же значениях (0h/Dh , t/Он) и одинаковых числах Re, интенсификация теплообмена будет падать с ростом (S/Dh), так как падает отношение глубины канавок к эквивалентному диаметру канала d [7]. В результате движения в данных каналах воздушных масс получаются maximum показатели интенсификации теплового обмена Nu / Nuа = 2,65; 2,82; 3,12 соответственно при Re = 104; 105; 4.105. Но данные [8] эти идентичны предельно-допустимым показателям интенсификации теплового

обмена в каналах при турбулизации течения если N11 = 4,06; 3,62 при Рг =0,7 и Яе = 104; 105 соответственно.

Рис.1.8. Канал с кольцевыми турбулизаторами

Теоретическим путем найти эти зависимости для турбулизаторов, расположенных на больших расстояниях (от 10 до 200 высот выступа), пока не представляется возможным. Поэтому после формулировки основных положений метода интенсификации необходимо было выполнить достаточно обширные экспериментальные исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления [7]:

- в каналах с турбулизаторами в переходной и турбулентной областях для получения количественных эмпирических зависимостей от относительных высоты (глубины) и шага турбулизаторов, чисел Re и Рг", изменения физических свойств теплоносителей с температурой и длины канала;

- в каналах с турбулизаторами переходе от ламинарного течения к турбулентному.

Сравнение результатов этих исследований показывает, что методы интенсификации, разработанные на основе предварительного изучения структуры потока и средств воздействия на нее в нужном направлении и с

учетом требований к эксплуатации теплообменных устройств, имеют существенные преимущества перед остальными методами.

При турбулентном режиме течения в каналах основное термическое сопротивление теплообмену между стенкой и потоком сосредоточено в узком пристеночном слое толщиной порядка (0,05...0,1) от радиуса трубы. Именно в этом слое целесообразно в целях интенсификации теплообмена увеличивать турбулентный перенос тепла. Эффективным путем турбулизации потока является создание в пристенной области отрывных зон. Наилучшие результаты достигаются при дискретной турбулизации потока на стенках каналов, при этом источниками турбулентных вихрей должны быть плавно очерченные выстуцы или канавки Увеличение коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления в трубах с кольцевыми диафрагмами по сравнению с гладкими трубами удобно учитывать с помощью отношений Ыи/Ыи^ и £/4, , Для поперечного обтекания пучков труб с кольцевыми канавками принимаем [9].

......ьг.

Определение места выработки дополнительной турбулентности позволяет изготовить профилированную трубу, в которой можно достичь наибольшего эффекта при интенсификации теплообмена. Интенсификация теплообмена является эффективным путем решения проблем подогрева жидкости до необходимой температуры, охлаждения высокотемпературной поверхности, поддержания нормального температурного режима металла [10].

С помощью предложенного метода интенсификации теплообмена можно достичь уменьшения в 1,5-2 раза, а в переходной области течечения теплоносителей в 2,5 раза объема теплообменного аппарата при постоянных значениях тепловой мощности, а так же мощности на прокачку теплоносителей.

В раннее осуществленных исследованиях в МАИ по изучению интенсификации теплообмена в трубах с кольцевой накаткой (исследования состоялись в 60-70-ые годы 20 века) не уделялось внимания

геометрической форме турбулизаторов, внимание акцентировалось исключительно на высоту турбулизаторов и шаг их размещения для анализа данных по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению в этих трубах.

Конфигурация турбулизатора может оказывать существенное на увеличение сопротивления в канале. При этом следует ожидать, что наименьшее сопротивление и наибольшая тепловая эффективность поверхности канала будет в случае применения турбулизаторов, гидродинамический профиль которых имеет наименьший коэффициент лобового сопротивления. Выяснению влияния конфигурации турбулизатора на тепловую эффективность поверхности нагрева и возможности выражения его через коэффициент лобового сопротивления были посвящены исследования тепловой модели плоского канала длиной 1=420 мм и высотой 2б=30мм (б - половина высоты канала), на горизонтальных электрически нагреваемых стенках которого укреплялись турбулизаторы прямоугольного, треугольного, полукруглого и каплеобразного профиля (Рис. 1.9). При этом геометрические критерии сравниваемых турбулизаторов выдерживались постоянными, равными ЬЛ=0,054 и 11/8=0,29. Поэтому определяющей величиной при сравнении экспериментальных данных являлась конфигурация турбулизаторов [11].

Рис. 1.9. Сравнение тепловой эффективности поверхности канала (Е0)- Е0=11,9 С-0,2М) -0,8 ; С=€ (Яе) - коффициент лобового сопротивления турбулизатора с турбулизаторами различной конфигурации по энергетическому коэффициенту (N0) ,1-треуголный; 2-плоукруглый; 3-прямоуголный; 4-каплеобразный профиль; 5-результаты для гладкого канала.

Однако наряду с положительным эффектом увеличения теплоотдачи

использования таких трубок приводит к увеличению гидравлических

потерь, что оказывает влияние энергетиескую эффективность

теплообменного аппарата.И как показывает проведенный анализ

литературы, в настоящее время имеется ряд эмпирических соотношений,

применимых к турбулизаторам определенных размеров [12].

Если происходит закрутка потока лентой в поперечном сечении, то

произойдет проникновение жидкости из пограничного слоя в ядро потока.

Такого рода движения приведут к образованию четырех вихревых

областей, предствыленных на рис. 1.10, которые усилят теплообмен, а с

помощью центробежных сил будут уменынають толщину пограничного

25

слоя. Причиной, порождающей турбулентное движение при малом значении Яе станет смешение вихрей [13].

Таким образом, повышение теплоотдачи при закрутке потока с помощью ленты обусловлено следующим [13]:

— увеличением пристеночной скорости;

— перестройкой потока и появлением вторичных течений и вихрей;

— повышением турбулентности потока.

Закрутку потока можно также осуществить с помощью при стенных завихрителей. При использовании пластинчатых спиральных завихрителей турбулентность в пристенном слое повышается вследствие закрутки и срыва потока. Оптимальные размеры пластинчатых завихрителей составляют 1/с1 - 3,5—4; кМ= 0,2 [ 13].

В [14] показано, что дискретные поперечные выступы на вертикальной пластине при ламинарном режиме течения повышают средний уровень теплоотдачи в 2,79 раза больше, чем на гладкой поверхности в исследованном диапазоне изменения определяющих параметров. Максимальная теплоотдача наблюдалась при относительном шаге выступов \Лп=2/3. Установлено также влияние дискретных поперечных выступов на теплоотдачу в вертикальном канале при ламинарном режиме течения и выявлено, что уровень средней теплоотдачи в вертикальном

Рис. 1.10 Труба с закрученной лентой

плоском канале с теплопроводными выступами до 5,3 раза выше, чем в гладком канале в исследованном диапазоне изменения определяющих параметров. Максимальная интенсификация наблюдалась при 1/Ь=40.

В настоящее время в теплообменных аппаратах нашли широкое применение профилированные трубки с накаткой профильные витые (ПВТ) и с кольцевой накаткой (ПКТ) (рис. 1.11). Проведенный анализ показал [15], однако, что данные по интенсификации теплообмена при поперечном обтекании вязкими жидкостями пучков с профилированными трубками практически отсутствуют. Эти обстоятельства и обосновали необходимость проведения комплекса экспериментальных исследований по изучению теплогидравлических процессов в трубных пучках с гладкими и профилированными трубками применительно к маслоохладителям энергоустановок. Максимальный эффект — увеличение теплоотдачи достигает 17,5 % для пучка ПВТ с профилированной рабочей трубкой с параметрами профилирования (з = 8 мм, к = 0,8 мм). В пучках ПВТ с гладкой рабочей трубкой интенсификация теплообмена достигает (5...7 %).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Махди Яхья Юсиф, 2013 год

Библиографический список

1. Дытнерский Ю.И. , Процессы и аппараты химической технологии. Часть 1, Теоретические основы процессов химической технологии гидромеханические и тепловые процессы и аппараты, М.: Химия, 1995. 400с.

2. Мартыненко О.Г., Справочник по теплообменникам. Том 2, М.: Энергоатомиздат, 1987. 352с.

3. Портнов В.В., Рекуперативные и регенеративные теплообменные аппараты . Учебное пособие, ВГТУ. Воронеж 2008. 120с.

4. Касаткин А.Г., Основные процессы и аппараты химической технологии. Учебник для вузов, М. 2004. 750с.

5. Бакластов A.M., Проектирование, монтаж и эксплуатация тепломассообменных установок. Для студентов вузов, М.: Энергоиздат 1981.336с.

6. Виноградов С.Н., Выбор и расчет теплообменников. Учебное пособие, Пенза 2001. 100с.

7. Калинин Э.К. Эффективные поверхности теплообмена. М.: Энергоатомиздат, 1998. 408с.

8. Мигай В.К. О предельной интенсификации теплообмена в трубах за счет турбулизации потока / В.К. Мигай // Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт. 1990. № 2. с. 169-172.

9. Калинин Э.К. Закономерность изменения теплоотдачи на стенках каналов с дискретной турбулизацией потока при вынужденной конвекции / Э.К. Калинин,Г.А. Дрейцер,С.А.Ярхо и др. // Открытия, изобретения. 1981. №35 с. 3.

10. Калбалиев Ф.И. Достижение наилучшего эффекта при

интенсификации теплообмена в профилированных трубах /Ф.И.

Калбалиев, Т.Ф. Джабраилов // Дисперсные потоки и пористые среды.

Интенсфикация теплообмена: труды Четвертой Российской национальной

120

конференции по теплообмену. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. Т.6. с.234-237.

11. Павловский В.Г. К вопросу о влиянии конфигурации турбулизаторов на тепловую эффективность поверхности стенки канала / В.Г. Павловский // Инженерно-физический журнал. 1969. Т. 17. № 1. с. 156159.

12. Махди Я.Ю. К определению оптимальной геометрии турбулизаторов кольцевого типа / Я.Ю. Махди, Ю.А. Козлова // Труды научно-технической конференции."Физико-технические проблемы энергетики" ВГТУ, Выпуск 13. 2011. С.48-50.

13. Дзюбенко Б.В. Интенсификация тепло-и массообмена на макро-,микро-и наномасштабах. М.: ФГУП, 2008. 532 с.

14. Гортышов Ю.Ф. Вчера, сегодния и завтра интенсификации теплообмена / Ю.Ф. Гортыщов, И.А. Попов, В.В. Олимпиев и др // труды Пятой Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Издательский дом МЭИ, 2010. Т. 1. с.37-40.

15. Бродов Ю.М. Интенсификация теплообмена при обтекании вязкой жидкостью почков профилированных трубок / Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, А.Ю. Рябчиков и др. // труды Пятой Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Издательский дом МЭИ, 2010. Т.6. с.45-47.

16. Камалов Р.Ф. Экспериментальных исследования интенсификации теплообмена при течении турбинного маслс ТП-46 в тррубном пространстве теплоэнергетического оборудования / Р.Ф. Камалов // труды Пятой Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Издательский дом МЭИ, 2010. Т.6. с.88-91.

17. Гортышов Ю.Ф. Теплогидравлическая эффективность перспективных способов интенсификации теплоотдачи в каналах теплоолбменного оборуования. Казань: Центр инновационных технологий. 2009. 531с.

18. Бродов Ю.М. Исследование ряда методов интенсификации теплообмена в энергетических теплообменных аппаратах / Ю.М. Бродов, А.Ю. Рябчиков, К.Э. Аронсон // труды Третьей Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Изд-во МЭИ, 2002. Т.6. с.49.

19. Рябчиков А.Ю. Разработка и реализация методов повышения эффективности теплообменных аппаратов паротурбинных установок / А.Ю. Рябчиков, Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон и др. // Тяжелое машиностроение. 2002. № 2. с.34-37.

20. Мигай В.К. Повышение эффективности современных теплообменников. JL: Энергия, 1980. 144с.

21. Дзюбенко Б.В. Нестационарный теплообмен в пучках витых труб. М.: Машиностроение, 1988. 240 с.

22. Данилов Ю.И. Теплообмен и гидродинамика в каналах сложной формы. М.: Машиностроение, 1986. 200с.

23. Дзюбенко Б.В. Интенсификация теплообмена и анализ методов сравнения теплогидравлической эффективности теплопередающих поверхностей / Б.В. Дзюбенко, A.A. Попов // Труды XV школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН. А.И. Леонтьева. М.: Изд-во МЭИ, 2005. Т.1. с.63-66.

24. Ефимов А.Л. Обобщение данных по теплообмену и сопротивлению профилированных каналов теплообменников / А.Л. Ефимов, O.K. Бережная, М.Ю. Юркина // Труды Четвертой Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. Т.6. с.219-222.

25. Дзюбенко Б.В. Интенсификация тепло-и массообмена на макро-,микро-и наномасштабах / Б.В. Дзюбенко, Ю.А. Кузма-Кичта, А.И. Леонтьев, И.И. Федик, Л.П. Холпанов // Труды Пятой Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Издательский дом МЭИ, 2010. Т.6. с.58-61.

26. Дрейцер Г.А. Проблемы создания компактных трубчатых теплообменных аппаратов / Г.А. Дрейцер // М.: Теплоэнергитка журнал. №.3. 1995. с.11-18.

27. Дрейцер Г.А. Исследования солеотложений при течении воды с повышенной карбонатной жесткостью в каналах с дискретными турбулизаторами / Г.А. Дрейцер // М.: Теплоэнергитка журнал. № .3. 1996. с.30-35.

28. Огурцова Э.Р. Моделирование теплообмена в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами / Э.Р. Огурцова // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Воронеж. ВГТУ. 2008. С.121

29. Баранов П.А. Численное моделирование интенсификации теплообмена в трактах двигательных установок при нанесении на стенки одного продольного ряда сферических и траншейных лунок / П.А. Баранов, С.А. Исаев, О.Г. Кмоева, А.Е. Стернин // Труды Четвертой Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. Т.6. с. 162-165.

30. Дрейцер Г.А. Современные проблемы интенсификации теплообмена в каналах / Г.А. Дрейцер // Инженерно-физический журнал. 2001.Т.74. №4. с.33-40.

31. Халатов A.A. Теплообмена и гидродинамика в полях центробежных массовых сил. Киев.:Ин-т Техн. Тепдофизики HAH Украины. 1996. Т.1. 290с.

32. Бузник В.М. Интенсификация теплообмена в судовых установках. Л.: Судостроение. 1969. 364 с.

33. Щукин В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. М.: Машиностроение. 1980. 240 с.

34. Устименко Б.П. Процессы турбулентного переноса во вращающихся течениях. Алма-Ата: Наука, 1977. 288 с.

35. Мэрфи ДЖ.С. Распространение подобных решений Фолкнерасканна на случай обтеканий искривленной поверхности / ДЖ.С. Мэрфи // Ракетная техника и космонавтика. 1965. № 11. С. 80-87.

36. Van Duke M.D. Higher order boundary layer theory / Ann. Rev. Fluid Mech. 1969. № 1. Pp. 265-292.

37. Халатов A.A. Влияние кривизны поверхности на характеристики турбулентного течения и теплообмена / A.A. Халатов, A.A. Авраменко, М.М. Митрахович // Промышленная теплотехника. 1989. № 2. С. 8-11.

38. Халатов A.A. Влияние внешней турбулентности и продольного градиента давления на характеристики турбулентного слоя на выпуклой поверхности / A.A. Халатов, A.A. Авраменко, М.М. Митрахович // Промышленная теплотехника. 1990. № 4. С. 27-31.

39. Халатов A.A. Численное моделирование динамического и теплового пограничного слоя / A.A. Халатов, И.В. Шевчук, М.М. Митрахович // Промышленная теплотехника. 1990. № 6. С. 28-33.

40. Щукин A.B. Турбулентный пограничный слой на криволинейной поверхности / A.B. Щукин // Авиационная техника: Изв. вузов. 1978. № 3. С. 113-120.

41. Ван Тарссел В.Ф. Исследование во втором приближении влияния продольной кривизны на течение в сжимаемых ламинарных пограничных слоях / В.Ф. Ван Тарссел, Д.Б. Толви // Ракетная техника и космонавтика. 1971. №4. С. 174-182.

42. Масси Б.С. Ламинарные пограничные слои и их отрыв от криволинейных поверхностей / Б.С. Масси, Б.Р. Клэйстон // Теоретические основы инженерных расчетов. 1965. № 2. С. 256-268.

43. Murphy J.S. Some effects of surface curvature on laminar boundary layer flow / J. Aero. Sei. 1953. № 20. Pp. 334-338.

44. Халатов А.А. Теплоотдача в ламинарном пограничном слое на криволинейной поверхности / А.А. Халатов, А.А. Авраменко // Промышленная теплотехника. 1989. № 1. С. 19-23.

45. Дроздов И.Г. Экспериментальные исследования интенсификации теплообмена в криволинейных каналах / И.Г. Дроздов, Н.В. Мозговой, Э.Р. Огурцова // Вестник ВГТУ. Т.4. № 7. 2008. с. 55-58.

46. Hoffman E.R. the effect of concave on surface curvature on turbulent boundary layer / E.R. Hoffman, K.C. Muck, P. Bradshaw. J. Fluid Mech. 1985. № 161. Pp. 371-403.

47. Мерони Р.И. Развитие турбулентного пограничного слоя на искривленной поверхности / Р.И. Мерони, П. Брэдшту // Ракетная техника и космонавтика. 1977. № 11. С. 43-62.

48. Раманриан В.Р. Результаты измерения средних параметров течения в турбулентных слоях на слабо искривленных поверхностях / В.Р. Раманриан, В.Г. Шиванрасад // Ракетная техника и космонавтика. 1977. № 2. С. 74-93.

49. So R.M.C. Experiments on convex curvature effects in turbulent boundary layer / R.M.C. So, G.L. Mellor. J. Fluid Mech. 1973. № 1. Pp. 43-62.

50. So R.M.C. An experimental investigation of turbulent boundary layers along carved surfaces / R.M.C. So, G.L. Mellor. NASA Rep. CR. 1972. Pp.13.

51. Wattendorf F.L. A study of the effect of curvature on fully developed turbulent flow. Proc. R. Soc. Lond. 1975. A 148. Pp. 565-598.

52. Simon T.W. Convex curvature effects on the heated turbulent boundary flow / T.W. Simon, R.L. Moffat//Int. Heat Transfer. Conf. 1982. № 3. pp. 295-300.

53. Simon T.W. Turbulent boundary layers heat transfer experiments: convex curvature effects, including introduction and recovery / T.W. Simon, R.J. Moffat, J.P. Johnston, W.M. Kays // Stanford Univ., California, Dept. Mech. Eng., Thermosci Div. Rept. HMT-32. 1980. Pp. 1-93.

54. Щукин А.В. Оценка влияния продольной кривизны вогнутой поверхности на эффективность пленочного охлаждения с помощью интерполяционной формулы Кутателадже-Леонтьева /А.В. Щукин // Высокотемперату-рные охлаждаемые газовые турбины двигателей летательных аппаратов. Казань: КАИ, 1979. С. 30-35.

55. Gibson М.М. Measurement in the heated turbulent boundary layer on a mildly curved convex surface / M.M. Gibson, C.A. Verriopoulos, Y. Nagano // 3th Symp. On turbulent shear flow. 1982. Pp 80-89.

56. Gibson M.M. Turbulent boundary layer on a mildly curved convex surface / M.M. Gibson, C.A. Verriopoulos, N.A. Vlachos // P.l: Mean flow and turbulence measurements. Pp. 17-24.

57. Дворников H.A. Тепломассообмен и трение в криволинейных закрученных пристенных течениях. Автореф. дис. канд. техн. наук. Новосибирск. 1985. 160 с.

58. Масси Б.С. Некоторые свойства ламинарных пограничных слоев на криволинейных поверхностях / Б.С. Масси, Б.Р. Клейстон // Теорет. основы инж. расчетов. 1969. № 3. С. 189-201.

59. Gibson M.M. Turbulent boundary layer on a mildly curved convex surface. Part 2: Temperature field measurements / M.M. Gibson, C.A. Verriopoulos // Experiments in Fluids. 1984. № 2. Pp. 73-80.

60. Шивапрасад Б.С. Измерения турбулентности в пограничных слоях на умеренно искривленных поверхностях / Б.С. Шивапрасад, Б.Р. Рамаприан // Теорет. основы инж. расчетов. 1978. № 1. С. 158-169.

61.Нагога Г.П. Эффективные способы охлаждения лопаток высокотемпературных газовых турбин. М.: Изд-во МАИ, 1996. 100 с.

62. Prabhu A. S. Effect of concave streamline curvature on turbulentboundary layers / A. Prabhu, B.N. Rao // 14th Fluid and Plasma Dynamics Conf. Pp.9.

63. Prabhu A. Structure and mean flow similarity in curved turbulent boundary layers / A. Prabhu, R. Narasima, B.N.S. Rao // Symposium, 1982. Marseille, France. P. 100-111.

64. Махди Я.Ю. К расчету конвективного теплообмена в криволинейных каналах энергетических установок / Я.Ю. Махди, Ю.С. Гречко, A.B. Бараков, И.Г. Дроздов // Труды научно-технической конференции."Физико-технические проблемы энергетики" ВГТУ, Выпуск 13. 2011. С.87-93

65. Бережинский P.A. Влияние кривизны канала на интенсивность теплоотдачи / P.A. Бережинский, С.Р. Гудкова // Теплоэнергетика: Минвуз. Сборник научных трудов. - Воронеж: ВГТУ. 1995. С. 106-113.

66. Сухов Е.В. Методика расчетно-теоретического исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления в спиральнщ-змеевиковых каналах сложной формы / Е.В. Сухов, А.Н. Сухова // Проблемы, перспективы стратегические инициативы развития теплоэнергетического комплекса: Матер. Междунар. Науч.-практ. Конф. - Омск: ОмГТУ, 2011. С.195-198.

67. Махди Я.Ю. Моделирование гидравлического сопротивления в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами / Я.Ю. Махди, A.B. Бараков, И.Г. Дроздов // Вестник ВГТУ. Т.8. № 7.1. 2012. с. 106-110.

68. Осипов П.Е. Гидравлика, гидравлические машины и гидропривод, учебник. - М.: 1981. 224с.

69. Альтшуль А.Д., Калицун В.И., Майрановский Ф.Г. и др. Примеры расчетов по гидравлике: Учебное пособие. - М.: Стройиздат, 1976. 256 с.

70. БаштаТ.М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. -М.: Машиностроение, 1984, 424 с.

71. Navier C.L.M.H. Memoire sur les lois du movement des fluids // Mem. Acad. Roy. Sei. 1983. V. 6. Pp. 389-440.

72. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1987. 840

с.

73. Белов И.А. Моделирование турбулентных течений. М.: Наука, 1998. 106 с.

74. Boussinesq J. Theorie de l'ecoulement tourbillant // Mem. Presentes par Divers Savants Acad. Sci. Inst. Fr. 1877. V. 23. Pp. 46-50.

75. Wilcox D.C. Turbulence modeling for CFD // DWS Industries Inc. 1998. 540 p.

76. Колмогоров A.H. Уравнения турбулентного движения несжимаемой жидкости / A.H. Колмогоров // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1942. т. 6. № 1.С. 56-58.

77. Bardina J.E. Turbulence modeling validation, testing and development / J.E. Bardina, P.G. Huang, T.J. Coakley // NASA Technical Memorandum 110446. 1997. Pp. 1-98.

78. Mathieu J. An introduction to turbulent flow / J. Mathieu, B.E. Scott // Cambridge-Univ. Press. 2000. 374 p.

79. Henkes R.A.W.M. Scaling of the turbulent natural convection flow in a heated square cavity / R.A.W.M. Henkes, C.J. Hoogendoorn // Trans, of the ASME. 1994. Pp. 400-408.

80. Ranz W.E. Jr. Evaporation from Drops, Part I. / W.E. Ranz, W.R. Marshall // Chem. Eng. Prog. 1952. Pp. 141-146.

81. Lynn F. Multigrid solution of the Euler equations with local preconditioning // PhD thesis, University of Michigan, 1995.

82. Levy J.M. No char reactions at pulverized coal flame conditions / J.M. Levy, L.K. Chen, A.F. Sarofim, J.M. Beer // In 18th Symp. on Combustion. The Combustion Institute. 1981.

83. Goldstein M.E. Effect of anisotropic turbulence on aerodynamic noise / M.E. Goldstein, B. Rosenbaum // Journal of the Acoustical Society of America. 1973. Pp. 630-645.

84. Pope S.B. Computationally efficient implementation of combustion chemistry using in-situ adaptive tabulation // Combustion Theory and Modeling. 1997. Pp. 41-63.

85. Lilley G.M. The radiated noise from isotropic turbulence revisited // NASA Contract Report. 1993. Pp. 75-93.

86. Андерсон Д. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. М.: Мир, 1990. 384 с.

87. Роуч П. Вычислительная гидродинамика. М.: Мир, 1980. 612 с.

88. Флетчер К. Вычислительные методы в механике жидкости. М.: Мир, 1991. Т. 1.415 с.

89. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат, 1984. 152 с.

90. ANSYS User's Guide 13.0, CFX Inc. 2010.

91. Jeschke H. Warmeubergang und Druckverlust in Rohrschlanger. Beiheft «Technische Mechanik» zu Z. VDI, 1925, Bd. 69, S. 24-28.

92. Woschni G. Untersuchung des Warmeubergangund des Druckverlust in gekrummten Rohren. Diss. Dresden, 1959.

93. Михеев M.А. Основы теплопередачи. M. - Л.: Госэнергоиздат, 1949.-396 с.

94. Бакластов A.M. Промышленные тепломассообменные процессы и установки. М.: Энергоатомиздат, 1986. 328 с.

95. Махди Я.Ю. моделирование теплообмена в криволинейных каналах энергетических установок /Я.Ю. Махди, А.В. Бараков // XIII Всероссийская научно - техническая конференция и школа молодых ученых, аспиранеов и студентов, АКТ, Воронеж 2012. С. 92-94.

96. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. М.: наука 1968. 99с.

97- Артемьев Б.Г. Справочное пособие для работников метрологических служб. М.: Изд-ство стандартов, 1982. 352с.

98- Кассандров О.Н. Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1970. 104 с.

99. Реклейтис Г. Оптимизация в технике. Том 1, М.:МИР 1986, 349с.

100. Реклейтис Г. Оптимизация в технике. Том 2, М.:МИР 1986,

320с.

101. Хаузен X. Теплопередача при противотоке, прямотоке и перекрестном токе. М.: Энероиздат, 1981.382с.

АКТ

о внедрении; результатов диссертации в учебный процесс Воронежского государственного технического

университета

Наименование диссертации, научно-исследовательской, научно-методической, опытно-конструкторской работы, изобретения

«Интенсификация теплообмена в криволинейных каналах теплоэнергетических установок»_

№ госрегистрации (при наличии), патента и т.п.

Автор (авторы)

(исполнитель(и)) Махди Яхья Юсиф.......

(Ф.И.О.)

Научный руководитель (консультант) Бараков Александр Валентинович_

(Ф.И.О.)

Выполненной в Воронежском государственном техническом университете, (совместно или в иной организации, на предприятии)

(наименование учреждения, организации, предприятия)

структурным подразделением: кафедра.'' «Теоретическая и промышленная

теплоэнергетика»_

(кафедра, факультет, лаборатория, центр; творческий коллектив и т.п.)

■ -„" 4к - :** * " 1 К., "

' ■ ; ' . : :: ■ ' ' . ; ? - ^ 1 ь ; ^ ■ ■ | ' > ^ I; Н'' ^ ^ ^ к: / ;хР^ > Р И^ У;. Г1 й ^г^. и " ■-: -'' .......-

в рамках основного научного направления (гранта РФФИ, проекта ФЦП, по заказу предприятия, организации, инициативная разработка й др.)

«Энергетические комплексы и системы»_ ■" ■■_;_1

в период с « 2» сентября 2013 г. по «30» сентября 2013 г., внедрены в учебный процесс ВГТУ на основании решения кафедры

«Теоретическая и промышленная теплоэнергетика»_

(наименование кафедры ВГТУ)

от «29» августа 2013/г., протокол № 1

1. Вид результатов внедренных в учебный процесс: эмпирические соотношения для расчёта коэффициента теплоотдачи и гидравлического сопротивления в криволинейном канале с кольцевыми турбулизаторами

(типовой пример расчета, теорема, совокупность знаний и представлений, модель, макет, система, технология; методика, зарегистрированные программы или алгоритмы, базы данных и т.п.)

2. Область применения: основная образовательная программа подготовки бакалавров по направлению 140100.62 «Теплоэнергетика и теплотехника». дисциплина «Тепломассообмен», лекции : 2 ч.. практические занятия -2 ч._

(наименование основной (дополнительной) образовательной программы обучения высшего (среднего) профессионального образования, код направления подготовки (специальности), дисциплина, курс, группа,

вид учебных занятий) , ^

3. Форма внедрения: раздел курса лекций, методические указания к практическим занятиям_

(учебник, учебное пособие, курс лекций, раздел или тема в курсе лекции, макет лабораторной работы, испытательный стенд, методические указания и т.п., с указанием выходных данных для публикации)

4. Технический уровень (государственное или общественное признание):

(патенты России, дипломы, медали и др. их № и дата получения)

5. Основные публикации по теме диссертации, научно-исследовательской, научно-методической, опытно-конструкторской работы, изобретения: ,.

Махди Я.Ю. Моделирование конвективного теплообмена в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами /Я.Ю. Махди. Д.П. Шматов. Й.Г. Дроздов. A.B. Бараков //

Вестник ВГТУ. Т.8. № 5. 2012. С. 88-91._!_

Махди Я.Ю. Моделирование,гидравлического сопротивления,в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами7 Я.Ю: Махди'; A.B. Бараков. И.Г. Дроздов // Вестник ВГТУ.

Т.8.№ 7.1. 2012. С. 106-110. _____

Махди Я.Ю. Экспериментальное исследование конвективного теплообмена и гидравлического сопротивления в криволинейно канале с кольцёвьши турбулизаторами / Я.Ю. Махди. A.B. Бараков. Е.И. Бокарев // Вестник ВГТУ. Т.9. № 1. 2013. С. 85-87. Махди Я.Ю. Оптимизация теплообменных аппаратов с кольцевыми турбулизаторами в криволинейнь№каналах / Я.Ю. МахдиУА.ВУБа^кков // Вестник ВГТУ 1Т?9. № 3.1. 2013. С. 53-55._- _' _

' (авторы,^выходные данные)

6. Эффект-от внедрения -..„■■-■

а) повышение качества образования

информация о новь1х-знаниях{ навыках приобретаемь1х студ ._. ^ : " •.

(информация о новых знаниях, умениях, навыках, приобретаемых студентами или аспирантами, развитие их компетенций, технологиях, методиках используемых в обучении^ т.п.)

б) социальный —•-_. _к -_:_

Улучшения условий труда; оздоровление окруж^щей среды й.т.п.)

в) экономический экономический эффект не рассчитывался

Руководитель осщшного научного направлен

B.JI. Бурковский

(подпись, Ф.И.О.)

« » 2013 г.

Руководитель/

(подпись, Ф.И.О.) « Я» * 0 2013г.

А.В; Бараков

Отдел методического обеспечения учебного процессаЛ^у

_ yjj&Z^A.B. Халявина

(подпись, Ф.И.О.) «_»_2013 г.

Декан ФЭС^Р

_A.B. Бурковский

(подпись, Ф.Й^О.)

« /5f» /Г 2013г.

тель (консультант) A.B. Бараков

(подпись, Ф.й:0.) « 8» СО 2013 г.

Заве.

(подпись,- Ф.И.' * » <0

«

ои

_А;В. Бараков 2013 г.

Авто

Я.Ю. Махди, аспирант

кность, уч. степень, подпись, Ф.И.О.)

« Я » /0 2013 г.