автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Исследование и научное обоснование интенсификации теплообмена в судовых газотрубных утилизационных котлах

На правах рукописи

Колядин Евгений Алексеевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООБМЕНА В СУДОВЫХ ГАЗОТРУБНЫХ УТИЛИЗАЦИОННЫХ КОТЛАХ

Специальность 05.08.05 - Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□030714Э2

Астрахань-2007

003071492

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Астраханский государственный технический университет» (АГТУ) на кафедре «Эксплуатация водного транспорта»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты

Ведущая организация

кандидат технических наук, доцент Виноградов Сергей Владимирович

доктор технических наук, доцент Руденко Михаил Федорович

ОАО «Астраханское центральное конструкторское бюро»

доктор технических наук, профессор Иванченко Александр Андреевич

Зашита состоится «29» мая 2007 г в 13 00 часов на заседании диссертационного совета К 307 001.02 при ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет» по адресу 414025 г Астрахань, ул Татищева 16, 5 учеб корпус, ауд 308

Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенных печатью организации, просьба направлять Ученому секретарю диссертационного совета К 307.001. 02 по адресу: 414025 г Астрахань, ул. Татищева, 16, кафедра «Эксплуатация водного транспорта»

Тел./факс 8(8512)546247, 614214, e-mail: evt2006@ramblerru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АГТУ.

Автореферат разослан « 27 » апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, —■—

кандидат технических наук, доцент А.В. Кораблин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В решении общей проблемы повышения эксплуатационной эффективности судовой энергетической установки (СЭУ) современного судна (морского, речного или смешанного плавания - «река-море») частная задача повышения эффективности ее утилизационного комплекса, на первый взгляд, не представляется существенной или, по крайней мере, играющей сколько-нибудь важную роль. Это, в первую очередь, объясняется самим положением теплотехнических процессов утилизационного комплекса в нижней части термодинамического цикла СЭУ, что принципиально обуславливает относительно низкий термический КПД в рабочих процессах утилизации теплоты и предопределяет некоторую небрежность в отношениях к задачам утилизации на уровнях проектирования, изготовления и эксплуатации утилизационных котлов (УК)

Между тем, правильно организованная во всех отношениях работа УК в большей степени обеспечивает, во-первых, высокую эффективность всей СЭУ, включая главные двигатели,и, во-вторых, что не менее важно, нормальную жизнедеятельность судового экипажа. Напротив, неудовлетворительная работа утилизационного комплекса снижает уровень технико-экономических показателей СЭУ и, следовательно, судна и в случаях недопустимых технических ошибок в эксплуатации УК может привести к тяжелым последствиям для судна в целом

Немаловажным фактом в повышении эксплуатационной эффективности СЭУ является повышение эффективности УК, используя методы интенсификации конвективного теплообмена, что определяет актуальность данного научного исследования.

Цель и задачи исследования

Цель исследования повышение эффективности судовых газотрубных УК за счет интенсификации теплообмена установкой винтовых ленточных вставок

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи исследования

- провести анализ конструкции, эксплуатации, эффективности использования УК на судах и методов интенсификации теплообмена;

- предложить научно-обоснованный метод интенсификации теплообмена в судовых УК,

- разработать и создать экспериментальную установку для моделирования и исследования теплоотдачи и аэродинамики в УК при использовании винтовых ленточных вставок как метода интенсификации теплообмена, на основе специально разработанной методики исследования,

- получить на базе экспериментальных исследований аналитические зависимости для расчета теплообмена и аэродинамических характеристик в судовых УК;

- на основании экспериментальных данных и полученных аналитических зависимостей оценить эффективность использования винтовых ленточных вставок в УК существующих СЭУ,

- разработать рекомендации для практического применения предложенного метода интенсификации теплообмена

Методы решения задач исследования

Методологической базой диссертации являются исследования таких ученых как М А Михеев, Г А Дрейцер, В А. Осипова, В. К Мигай, В К Щукин, А К Ильин, М К. Овсянников, Л П Коршунов, В М Селиверстов и др

В первой главе диссертационной работы использованы методы обработки статистических данных по использованию УК на судах Объем выборок составил 608 судов с мощностью главных двигателей от 150 до 1000 кВт

Обработка экспериментальных данных и расчетно-теоретические исследования проводились с использованием современных лицензионных программных продуктов

Экспериментальные исследования выполнялись методом активного эксперимента на созданной экспериментальной установке, которая оборудована средствами контроля и измерения параметров работы, обеспечивающими точность проводимых замеров в соответствии с действующими нормативными документами и стандартами РФ Всего было проведено 72 эксперимента, при которых получены конкретные значения экспериментальных данных

Научная новизна полученных в диссертации результатов заключается в следующем

- впервые проведен анализ конструкции, эксплуатации и использования УК на судах с мощностью главных двигателей от 150 до 1000 кВт, на основе которого определены возможные способы повышения эффективности УК,

- предложен к использованию и научно обоснован метод интенсификации теплообмена в судовых газотрубных УК при использовании винтовых ленточных вставок,

- создана оригинальная экспериментальная установка, позволяющая моделировать и исследовать процессы конвективного теплообмена и аэродинамики, происходящие в УК, и получен патент на полезную модель,

- на основании экспериментальных данных получены новые аналитические зависимости для расчета теплообмена и аэродинамических характеристик в газотрубных УК с винтовыми ленточными вставками

Практическая значимость

- собран обширный статистический материал по конструкции, эксплуатации и использованию УК на судах с мощностью главных двигателей от 150 до 1000 кВт, для применения в проектно-конструкторских организациях с целью совершенствования существующих и разработки новых конструкций УК,

- исследованы методы интенсификации конвективного теплообмена и представлены рекомендации для разработки высокоэффективных судовых УК,

- создана экспериментальная установка, позволяющая моделировать и исследовать теплообменные и аэродинамические процессы, происходящие в газотрубных УК,

- предложена уточненная инженерная методика расчета газотрубных УК с винтовыми ленточными вставками,

- получены расчетно-теоретические результаты использования винтовых ленточных вставок в газотрубных УК СЭУ судов различного назначения

Реализация результатов исследования

Результаты работы переданы к использованию и внедрению в ОАО «Астраханское ЦКБ», СКБ «Каспий» и ЗАО «ССЗ им Ленина»

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе АГТУ при подготовке инженеров по специальности «Судовые энергетические установки», «Эксплуатация судовых энергетических установок», бакалавров по направлению «Эксплуатация транспортных средств» и в научно-исследовательской работе студентов и аспирантов

Апробация работы

Основное содержание исследований по мере их выполнения обсуждалось и докладывалось на международных, всероссийских, вузовских конференциях и семинарах Второй Международной научно-практической конференции «Современные энергосберегающие тепловые технологии СЭТТ-2005» (г Москва, 2005 г); Международной научно-практической конференции «Малая энергетика 2006» (г Москва, 2006 г.), заседаниях кафедры «Эксплуатация водного транспорта» АГТУ, заседаниях Ученого совета института Морских технологий, энергетики и транспорта АГТУ; ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава АГТУ (2003-2006 гг), научной конференции посвященной 75-летию АГТУ (2005 г ), межрегиональных семинарах Актуальные проблемы судовой энергетики и машинодвижительных комплексов (г Астрахань, 2003-2006 гг ), межведомственном научно-техническом семинаре Гидромеханические и теплообменные процессы современных технологий(г Астрахань, 2004 г)

Публикации

Результаты исследований опубликованы в 9 работах, в том числе 3 по списку ВАК. Получено 1 свидетельство Роспатента на полезную модель

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и приложения Глава 1 «Состояние вопроса, постановка цели и задач исследования» Глава 2-«Экспериментальные исследования закрутки потока газа на модели утилизационного котла» Глава 3. «Определение аналитических зависимостей для расчета теплоотдачи и аэродинамического сопротивления в трубах утилизационного котла с винтовыми ленточными вставками» Глава 4- «Расчетно-теоретическое исследование влияния установки винтовых ленточных вставок на работу утилизационных котлов в составе судовых энергетических установок»

В целом диссертация содержит 143 страницы текста, 35 рисунков, 15 таблиц, список используемых источников из 105 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность темы, научная новизна, практическая значимость, область реализации результатов исследования.

В первой главе проведен анализ конструкции, эксплуатации и использования УК на судах различного назначения, проанализированы различные методы интенсификации конвективного теплообмена, предложен к использованию научно-обоснованный метод повышения эффективности судовых утилизационных водогрейных котлов (УВК), сформулированы цель и задачи исследования

Анализ показал, что на 37% судов различного назначения с мощностью главных двигателей от 150 до 1000 кВт используются УК, причем на 64% этих судов установлены газотрубные УВК серии КУВ и КАУ, 36% составляют утилизационные паровые котлы (УПК) (Рис 1 )

Газотрубные УВК по сравнению с водотрубными обладают большим водосодержанием, а, следовательно, более устойчивы к температуре воды на выходе, что особенно актуально в современных автоматизированных водогрейных котлах. Обзор газотрубных УК, выпускаемых иностранными фирмами, показал, что по конструкции они аналогичны котлам серии КУВ и КАУ

УК работают в более низком температурном диапазоне, чем котлы, работающие на топливе, поэтому утилизационные поверхности нагрева более развиты и громоздки, а коэффициент полезного действия (эффективность) в 2-4 раза меньше (Рис 2)

Рис. 1. Сведения но использованию УК на судах различного назначения

Н. ы" 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0

— А

УПК

ВПК „ 1

... . й'' ■

- - - ' :...

10 15 20 25 30

§1 т/ч

КПД, %

ее

13 ПК

40

20

йн -- а

4 . а.Й___я- Л» > УПК| :

и

О 5 10 »5 20 25 30 35

г/ч

Ф

Рис. 2. Зависимости поверхности нагрева (а) и КПД (б) от иаропроизводительнаст» для утилизационных и вспомогательных паровых котлов (ВПК)

Выполненный в диссертационной работе анализ литературных источников по способам повышения эффективности утилизации теплоты определил интенсификацию конвективного теплообмена как наиболее перспективный способ для модернизации существующих и создания современных высокоэффективных УК.

Анализ работ В,К. Мигая, Э.К. Калинина, Г.А. Дрейцера, В.К. Ермолина, В.К. Щукина, В.П. Харитонова, В.М. Бузпика, Г, Н. Делягина и др. в области интенсификации теплообмена позволил выбрать из всего многообразия предлагаемых методов интенсификация конвективного теплообмена наиболее целесообразный для газотрубных УВК — закрутку потока газа в трубах при использовании винтовых ленточных вставок (Таблица 1).

Закрутка потока в трубах является эффективным методом интенсификации конвективного теплообмена. В этом случае увеличиваются местные пристеночные скорости, за счет добавления тангенциальной скорости V (Рис. 3), и про-

способствуют разрушению

исходит общая перестройка течения, что пограничного слоя и росту теплоотдачи

К достоинствам данного метода следует также отнести.

- простоту изготовления и установки винтовых ленточных вставок;

- отсутствие значительных изменений конструкции существующих УК;

- возможность применения для сильнозагрязненных газовых потоков не нарушая технологические и механические свойства труб,

- наибольшее увеличение теплоотдачи (№1шг/Мио) по сравнению с полыми трубами в диапазоне изменения Яе 5 1 03—2-104, характерных для газотрубных УК.

Известные зависимости для расчета коэффициента теплоотдачи и аэродинамического сопротивления в трубах с винтовыми ленточными вставками дают противоречивые результаты В них не совсем точно определены числа подобия, и они получены при искусственной гидродинамической стабилизации потока, что не соответствует реальной картине течения в существующих газотрубных УК, в которых существенное влияние на конвективный теплообмен оказывает неустойчивость гидродинамического режима при сильном воздействии концевых эффектов

Таблица 1 Методы интенсификации теплообмена

Метод ингенсификцин Ыи^/Ии,,

Яе 5 103 — 2 104

Винтовая лапотная вставка 1,8-2,7 4-4,5

Кольцгвые диафрагмы 2,0 + 2,4 3,5-4

Швжовая вставка 1,0-1,7 2,5 - 5,2

Сферические выступы и выемки на стенках канала 1,2-1,3 1,3- 1,7

Каналы с пружинными вставками 1,7-2 3-7

Конфузор-диффузор 1,5 1.5

Витые трубы 1.2-1.4 и-1,7

Акустическое поле 1,5-2 -

Электромагнитное поле 2-2,5 -

№ - критерий Нуссельта, Е, - коэффициент аэродинамического сопротивления, индекс «инт» для интенсифицированных поверхностей, «о» для полой, гладкой трубы

Щ<Р

л с/

5

Рис 3 Распределение скоростей в трубе с винтовой ленточной вставкой

На основании вышеизложенного была определена необходимость дальнейших исследований теплообмена и аэродинамики в трубах с винтовыми ленточными вставками для последующего применения полученных результатов при проектировании и расчетах высокоэффективных УК.

Вторая глава посвящена описанию разработанной экспериментальной установки, методике проведения экспериментальных исследований и обработке экспериментальных данных, а также оценке погрешности измерений

В соответствии с правилами моделирования и на основе теории подобия спроектирована и создана экспериментальная установка (рис 4, 5а), позволяющая исследовать теплоотдачу и аэродинамику в трубе с изменяющимся расходом и геометрией канала посредством установки винтовых ленточных вставок (рис. 56) с различными относительными шагами (Б/ф Разработана методика проведения экспериментальных исследований

При проведении эксперимента поочередно применялись 5 винтовых ленточных вставок, выполненных из стального листа толщиной 2 мм. Полный шаг между соседними витками (Б) вставок варьировался таким образом, чтобы получить относительные шаги (Б/с!) 6,7, 8,10,12.

В ходе проведенных экспериментов температура нагретого воздуха на входе в экспериментальный участок изменялась в пределах от 130 до 230 °С, температура воздуха на выходе из экспериментального участка менялась от 90 до 140 °С Температура воды на входе в экспериментальный участок составляла от 10,2 до 12,4 °С, на выходе из него - от 20,8 до 30,7 °С, расход воды, проходящей через установку - 0,0125 кг/с. Скорость воздуха в трубе изменялась от 4,7 до 9,5 м/с, число Рейнольдса при этом составляло 7700-17500. Замер температуры стенки трубы производился в 8 сечениях по образующей хромель-копелевыми термопарами Температура стенки трубы изменялась от 28,2 до 34,1 °С. Результаты изменения температуры стенки по сечениям теплопередающей трубы в зависимости от Б/(1 показаны на графике (рис 6) в виде относительной температуры стенки - где ^ - температура стенки трубы в сечении; V - температура воды на входе в экспериментальный участок Из графика видно, что относительная температура стенки с уменьшением БМ от 12 до 6 возрастает на 15т70%.

Перед проведением основного эксперимента был исследован теплообмен и аэродинамическое сопротивление полой трубы (без установки вставок), который показал, что отклонение экспериментальных данных по теплообмену и аэродинамике от известных зависимостей Ки=0,02-11е0,8 и ^=0,3 ^-Ке"0-25 составляет +14% Данные отклонения связаны- по теплообмену - с конструкцией экспериментального теплообменного аппарата и прототипа - газотрубного УВК, а именно с отсутствием участка гидродинамической стабилизации потока и влияния концевых эффектов; по аэродинамике - с тем, что шероховатость

Залив

1 - газо-водяной теплообменник, 2 - теплопередающая труба, 3 - входная расширительная камера, 4 - выходная расширительная камера, 5 - нагреватель, 6 - уравнительная емкость, 7 - переливной трубопровод, 8 - трубопровод подачи воды, 9 - трубопровод отвода воды, 10 - регулирующий вентиль, 11 - трубопровод горячего воздуха, 12 - выхлопной трубопровод, 13- ртутные термометры, 14 - хромель-копелевые термопары, 15 - термостат с многопозиционным переключателем, 16 - центробежный вентилятор, 17 - регулятор напряжения, 18 - потенциометр ПП63,19 - мерная емкость, 20 - трубка Пиго-Прандшя, 21 - счетчик воды

Рис 4 Схема экспериментальной установки

позиции согласно рис. 4

а)

Рис. 5. Общий вил экспериментального теплообме иного аппарата (а) и винтовых ленточных

вставок (6)

а К,У=6

12 3 4 5 6 7 8 Сечения трубы

Рис. 6. Результаты термометрированни стенки грубы

поверхности экспериментальной трубы не соответствует значениям шероховатости гладкой трубы.

Предложенная в диссертационной работе методика обработки экспериментальных данных позволила определить*

- коэффициенты теплоотдачи от воздуха к стенки ag и от стенки к воде Ow (Вт/(м2-К)), по зависимостям-

6, б,

где: Qg - количество теплоты, отданной воздухом, в экспериментальном участке, Вт; tg - средняя температура воздуха, °С; tcm - средняя температура стенки теплопередающей трубы, °С, tw - средняя температура нагреваемой воды, °С, F - площадь поверхности теплообмена экспериментального участка трубы, м2;

- коэффициент теплопередачи через стенку трубы (Вт^м2 К))

к-—1_•

1 S- 1 '

-+-2L +-

«е Л»

где1 San - толщина стенки теплопередающей трубы, щ Л^,- коэффициент теплопроводности стальной стенки теплопередающей трубы, Вт/(м-К);

- коэффициент аэродинамического сопротивления

i К

— О — d 2

где- 4рс - разность статических давлений потока до и после экспериментального участка, Па, 1 - длина теплообменного участка трубы, м; d - внутренний диаметр трубы установки, м, pg - средняя плотность воздуха, кг/м3, mg - скорость потока воздуха в трубе, м/с,

- проверку правильности выполненных измерений и расчетов. Была проведена оценка погрешности всех измеряемых и рассчитываемых величин, необходимых для исследования теплоотдачи и аэродинамики в данном эксперименте.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований, методика обобщения экспериментальных данных, а также обобщенные аналитические зависимости для расчета теплоотдачи и аэродинамического сопротивления в трубах УВК с винтовыми ленточными вставками.

Методика обобщения экспериментальных данных производилась математической обработкой данных в виде безразмерных критериальных зависимостей вида- Nu = A-Re", Nu =C-(S/d)k, £, = BRem и \ = E-(S/d)h для каждой винтовой ленточной вставки. Показатели степени k, n, m, h в критериальных уравнениях определялись расчетом на основании математической обработай опытных дан-

ных и характеризуются тангенсом угла наклона соответствующей прямой к оси абсцисс, а постоянные А, В, С, Е - из соотношения для любой точки соответствующей прямой- А=НиЛ1еп, В = % /Яет, С = ТМи/(Б/с1)к, Е = £ /(Б/с!)11

Из графиков (рис 7, 8) видно, что для вставок с вМ 6, 7, 8, 10, 12 теплоотдача (Лиит/Ыи,,) увеличилась соответственно в 2,1; 1,9; 1,8; 1,7; 1,6 раза, аэродинамическое сопротивление (£„„/ соответственно в 3,6,3,2,2,9; 2,6; 2,4 раза. В таблицы 2 и 3 сведены результаты по исследованию теплоотдачи и аэродинамики труб с винтовыми ленточными вставками

11000

15000

17000

Рис 7 Изменения теплоотдачи для винтовых ленточных вставок с разными 5/й в зависимости

от числа Яе

Таблица 2

Результаты обработки опытных данных по теплообмену для вставок с различными БМ

Относительный шагБМ Ыи=АЯе", 7,7 10'<Ке<17,5 103 Ниип/Мио

А п

б 0,107 0,71 2,1

7 0,101 0,71 1,9

8 0,094 0,71 1,8

10 0,087 0,71 1,7

12 0,079 0,71 1,6

5 А Б/а=б х Б/а=7 ♦ 8/(1=8 в 8/(1=10 в Б/а=12 ♦ Полая труба

......'.— ----- А-

—»*

7000 9000 11000 13000 15000 17000

Рис 8 Изменения аэродинамического сопротивления для винтовых ленточных вставок с разными Б/с! в зависимости от числа Яе

Таблица 3

Результаты обработки опытных данных по аэродинамике для труб с вставками при различных

Относительный шаг 8/(1 В Кет, 7,7 101<Ке<17,5 103

В т

6 6,76 -0,427 3,6

7 5,74 -0,424 3,2

8 5,11 -0,421 2,9

10 4,75 -0,426 2,6

12 4,34 -0,425 2,4

Далее, на основании математической обработки экспериментальных данных были получены обобщенные аналитические зависимости в виде N11=^,8/(1) и % = ^Яе^/с!)

Обработка данных по теплообмену показала, что теплоотдача в пределах изменения параметров, имевших место в эксперименте (6<SZ<1<12, 7,7-103<Ке<17,5,103), с доверительным интервалом ±3% и вероятностью 97% описывается обобщающей аналитической зависимостью1

Анализ данных по аэродинамике показал, что коэффициент аэродинамического сопротивления в пределах изменения параметров, имевших место в экспериментах, с доверительным интервалом ±5 % и вероятностью 93 % описывается обобщающей аналитической зависимостью:

Полученные зависимости позволяют достаточно просто оценить увеличение теплоотдачи и аэродинамического сопротивления газового потока при применении винтовых ленточных вставок с различными геометрическими характеристиками и на основе оценки подобрать наилучший вариант геометрии вставки для конкретной конструкции газотрубного УВК

Для оценки эффективности применения винтовых ленточных вставок использовался критерий теплогидрашшческой эффективности, предложенный В.К. Мигаем в виде:

Результаты представлены на графике (Рис 9) в виде зависимости критерия эффективности И от числа Рейнольдса Яе при различных относительных шагах закрутки 8/с1 Из графика видно, что эффективность винтовых ленточных вставок с различным шагом закрутки увеличивается при уменьшении числа Ее, наименьшая эффективность, в пределах изменения параметров, имевших место в экспериментах, наблюдается в интервале чисел Яе от 13-Ю3 до 15-Ю3.

N11 = 0,2216-Ке Ч^й)"

.0,71

к-0,41

% = 18,9-Ие-°'425 •(Б/с!)"0'6

i A S/d=6 х S/d=7 ♦ S/d=8 • S/d=10 ■ S/d=12

---- 1

t А

' — , • X

♦

•

_■

■

7000

9000

11000

13000

15000

17000

Яе

Рис 9 Зависимость критерия теплогидравли^ской эффективности винтовых ленточных вставок с различными Э/<1 от числа Яе

В четвертой главе по уточненным методикам теплового и аэродинамического расчетов УВК с винтовыми ленточными вставками и без них с использованием полученных в 3 главе аналитических зависимостей были проведены расчетно-теоретические исследования показателей работы УВК в составе СЭУ судов различного назначения. Выборка составила 32 проекта судов, 12 из которых имеют в своем составе УВК КУВ-100,12 - КАУ-4,5 и 8 - КАУ-1,7.

Уточненная методика теплового расчета УВК основана на обобщенной математической модели УВК предложенной M H. Покусаевым и C.B. Виноградовым Обобщенная модель УВК представляет собой синтез известных математических моделей, учитывает особенности конструкции, условия эксплуатации, теплопередачи, влияния отложений и пульсации давления в потоке газа на теплообмен в УВК В основу модели положен принцип поинтервальной линеаризации (деления поверхности нагрева УВК на интервалы по ходу движения теплоносителей), позволяющий учитывать детальные изменения режима теплопередачи при движении теплоносителей от одной координаты поверхности к другой Результаты расчета по предыдущему интервалу будут являться исходными данными для следующего

Для расчета теплоотдачи со стороны газов в обобщенной модели используется формула А И Леонтьева, учитывающая пульсацию потока газа в трубах Но, учитывая параметры отработавших газов судовых дизелей в УВК, а также конструкции газотрубных УВК (наличие приемной расширительной камеры), нецелесообразно использовать формулу А И Леонтьева, полученную при

Re=66 1 03-105 и частоте пульсации давления 900 Гц. Поэтому в уточненной методике расчета для определения теплоотдачи со стороны газов без винтовых ленточных вставок используется известное критериальное уравнение М А Михеева для турбулентного потока1

Nug = 0,021 ■ Re°s ■ Prg0,43 ■

Hk.

. Pr

\ Ш

где Re, Pr - критерии Рейнольдса и Прандтля, индекс «g» для газа, «cm» - стенки трубы

Для определения коэффициента теплоотдачи в трубах УВК с винтовыми ленточными вставками используется аналитическая зависимость, полученная в 3 главе:

Nug" = 0,2216Re°7' (S/dfM

Для расчета теплоотдачи со стороны воды используется критериальное уравнение:

Nu =0.17 Ret33 • PrJ'43 • Gr"' •

'»У*

Pr

V rcm У

где: вг - критерии Грасгофа; индекс «и>» для воды В основу уточненной методики расчета УВК положена формула:

ДГК 1 А . р

\

ДГн

где к - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 К), М = -б^] ' +[сге '|; Ср, - изобарная теплоемкость, Дж/(кг • К), в -

массовый расход, кг/с, А?„ = '-/„'; Д/* = ";

Х^, V- температура газов и воды перед котлом, °С, Ц", V'- температура газов и воды на выходе из котла, °С;

Уравнения для расчета температур и и," имеют вид'

где П ■

1-ехр

-к ^ О.

С О

р» И"

1+-

с в

рк а

Ср* с»

Уточненная методика расчета аэродинамического сопротивления УВК базируется на нормативном методе аэродинамического расчета котельных установок Для расчета коэффициента аэродинамического сопротивления при течении газов по трубам УВК без винтовых ленточных вставок используется формула-

# = 0,335

Яе„

где Л - абсолютная шероховатость внутренней поверхности трубы, м, при установке винтовых ленточных вставок используется аналитическая зависимость, полученная в 3 главе*

£ = 18,9 Яе?

Для определении аэродинамического сопротивления в трубах УВК в условиях теплообмена применяется формула

\2

ки е 1 0)2

А И —с--р

ш, Ь а 2 У*

и

+ 1

где Ь - рабочая высота трубок котла, м, </ - внутренний диаметр трубок котла, м, рК - средняя плотность газов, кг/м3; а> - скорость потока газа в трубках котла, м/с; Т^ и Т - средние по трубе абсолютные температуры газа и стенки, °К Результаты исследования представлены на графиках (рис. 10, 11) в виде сравнительного анализа показателей работы УВК базовой конструкции и с установленными в трубах винтовыми ленточными вставками В качестве показателей принятых для сравнения выбраны, температуры теплоносителей на выходе то УВК (температура газов у и температура воды V'). тепловая мощность УВК Рк, коэффициент утилизации Ч? и полное аэродинамическое сопротивление котла АЬК

При установке винтовых ленточных вставок происходит снижение температуры газов на выходе из УВК, что является следствием более полного использования теплоты отработавших газов дизелей и приводит к повышению показателей эффективности Рк и в среднем на 38% Данное повышение

^ПУВКбезвннтовчх ленточник вст авок ■ УВК с вкятовьши ленточными вставками

Рис 10, Результаты расчета показателей работы УВК в составе СЭУ

%

40

30

20 10 о

Утилизационный комплекс с УВК Рис. 11. Результаты расчета изменения показателей УВК

происходит на фоне незначительного возрастания полного аэродинамического сопротивления котла ДЬК в среднем на 16%. Рост полного аэродинамического сопротивления котла при существующих конструкциях систем газовым о па дизелей СЭУ не оказывает существенного влияния на общее сопротивление системы, которое не должно превышать максимального противодавления отработавших газов дизеля регламентированного заводом изготовителем («3 кПа) или правилами морского Регистра судоходства РФ (5 кПа).

Наилучшие показатели при установки винтовых ленточных вставок получены для утилизационных комплексов с УВК КАУ-4,5, что объясняется конструкцией УВК серии КАУ.

При установке в трубах УВК винтовых ленточных вставок температура газов на выходе снижается на 12%, что положительно влияет на уменьшение тепловых выбросов в атмосферу.

Основные результаты и выводы

I. Проведенный анализ СЭУ судов различного назначения с мощностью главных двигателей от 150 до 1000 кВт, конструкции, эксплуатации и использования УК показал, что:

- на 37% судов установлены УК, из которых 64% газотрубные УВК серии КУВ и КЛУ;

- КПД УК по сравнению с котлами, работающими на топливе в 2-4 раза меньше,

- при одинаковых значениях производительности УК имеют более развитые поверхности нагрева, что приводит к росту массогабаритных показателей

2. На основании анализа методов интенсификации конвективного теплообмена в трубах предложен к использованию научно-обоснованный метод закрутки потока газа винтовыми ленточными вставками как наиболее целесообразный для применения в газотрубных УК

3 Разработана и создана оригинальная экспериментальная установка, позволяющая моделировать и исследовать процессы теплообмена и аэродинамики в газотрубных УК Получен патент на полезную модель

4 Предложена и отработана методика проведения экспериментальных исследований на установке

5. Получены на основании математической обработки экспериментальных данных новые аналитические зависимости, определяющие взаимосвязь критерия № и коэффициента аэродинамического сопротивления с критерием Ие и геометрическими характеристиками винтовых ленточных вставок с учетом особенностей конструкции и условий эксплуатации УК

6 Эффективность и целесообразность применения закрутки потока газа винтовыми ленточными вставками доказана с использованием критерия тепло-гидравлической эффективности поверхности теплообмена Я, который в исследуемом диапазоне чисел Яе и относительного шага Я/с1 изменялся от 1,2 до 1,5

7 Уточнена методика теплового и аэродинамического расчета, позволяющая оценивать показатели работы газотрубных УВК с винтовыми ленточными вставками

8 Получены результаты сравнительных расчетно-теоретических исследований показателей работы УВК в составе СЭУ при установке винтовых ленточных вставок, которые показали

- коэффициент утилизации и тепловая мощность УВК повышаются в среднем на 38%,

- полное аэродинамическое сопротивление УВК увеличивается в среднем на 16%, что составляет 10% увеличения сопротивления системы газовыпуска,

- наилучшие показатели при установке винтовых ленточных вставок получены для утилизационных комплексов с УВК КАУ-4,5,

- температура газов на выходе снижается на 12%, что положительно влияет на уменьшение тепловых выбросов в атмосферу

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях 1 Колядин, Е А Влияние закрутки потока газов на конвективный теплообмен в утилизационных газотрубных котлах [Текст] / Е А Колядин // Вестник Астраханского государственного технического университета - 2007 — №2(37) - С 159-162 По списку ВАК РФ

2. Колядин, Е А. Повышение эффективности работы судовых утилизационных котлов [Текст] / Е А Колядин, С. В Виноградов, А В. Воробьев // Транспортное дело России - 2005. - Спецвыпуск №4. - С 15-17 По списку ВАК РФ

3 Виноградов, С. В. Экспериментальная установка для исследования совместной работы судового дизеля и утилизационного водогрейного котла (УВК) [Текст] / С. В. Виноградов, А В Воробьев, С С Дмитриев, Е А Колядин // Транспортное дело России. - 2005 - Спецвыпуск №4 - С. 8-10 По списку ВАК РФ

4. Колядин, Е. А. Эффект температурного разделения газов (эффект Ранка) [Текст] / Е А. Колядин, С В Виноградов // Вестник Астраханского государственного технического университета -2004 -№1(20) -С 194-198 5 Виноградов, С. В Стенд для исследования теплообменных процессов в судовых утилизационных котлах [Текст] / С В Виноградов, Е. А Колядин, А А Толстов // Судовая техника Причины отказов и их устранение Совершенствование и развитие - 2005. - М 'ООО «Корабел». - С. 3-4.

6. Виноградов, С В Интенсификация теплообмена в утилизационных котлах [Текст] / С. В Виноградов, Е. А Колядин, А В Воробьев // Вторая Международная научно-практической конференция «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы) СЭТТ-2005». Труды конфе-ренции.-М : ВИМ -2005 -Том2 -С 163-166

7. Виноградов, С. В Экспериментальные исследования методов интенсификации теплообмена в утилизационных водогрейных котлах [Текст] / С В Виноградов, Е А Колядин, А В. Воробьев // Вестник Астраханского государственного технического университета. — 2005 - Специальное приложение к №5(28). -С. 114-117.

8 Виноградов, С. В Некоторые результаты совместной работы судового дизеля и утилизационного водогрейного котла при отключении цилиндров [Текст] / С В Виноградов, А В. Воробьев, С С Дмитриев, Е А Колядин // Вестник Астраханского государственного технического университета - 2005. - Специальное приложение к №5(28) - С. 112-113

9 Колядин, Е А. Исследование процессов интенсификации теплообмена в утилизационных водогрейных котлах [Текст] / Е. А. Колядин, С В. Виноградов, М. Н Покусаев // Малая энергетика-2006- труды Международной научно-практической конференции. 21-24 ноября 2006 г, г. Москва, Россия - 2006 - С 335-337

10. Пат 45816 Российская Федерация, МПК7Р 28 D 1/04 Устройство (стенд) для моделирования теплообменных процессов [Текст] / Виноградов С.В, Колядин Е А ; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Астраханский государственный технический университет. - № 2004137836/22 , заявл 23 12.04 , опубл. 27.05 05, Бюл. № 15 -3 с.

Подписано в печать 23.04.2007 г. Тираж 100 экземпляров. Заказ № Отпечатано в типографии ФГОУ ВПО АГТУ 414025, г. Астрахань, ул Татшцева,16.

Введение

1 Состояние вопроса, постановка цели и задач исследования

1.1 Область применения, принципиальные особенности и недостатки судовых утилизационных котлов

1.2 Анализ способов повышения эффективности утилизации теплоты на судах

1.3 Методы интенсификации теплообмена в утилизационных котлах

1.3.1 Сущность интенсификации теплообмена

1.3.2 Воздействие на поток электромагнитных полей

1.3.3 Воздействие акустического поля

1.3.4 Интенсификация теплообмена сферическими выемками

1.3.5 Криволинейные каналы труб

1.3.6 .Витыетрубы

1.3.7 Интенсификаторы типа диффузор-конфузор

1.3.8 Турбулизация потока теплоносителя периодическими кольцевыми диафрагмами

1.3.9 Каналы со спиральными выступами и пружинными вставками

1.3.10 Закрутка потока в трубах с помощью винтовых вставок

1.3.11 Выводы по обзору различных методов интенсификации теплообмена в утилизационных котлах

1.4 Постановка цели и задач исследования

2 Экспериментальные исследования закрутки потока газа на модели утилизационного котла

2.1 Рассмотрение совокупности моделирования и подобия физических процессов

2.2 Описание экспериментальной установки

2.3 Схема измерений, контрольно-измерительные приборы и методика проведения экспериментальных исследований

2.4 Методика обработки экспериментальных данных

2.5 Оценка погрешностей измерений

3 Определение аналитических зависимостей для расчета теплоотдачи и аэродинамического сопротивления в трубах утилизационного котла с винтовыми ленточными вставками

3.1 Методика обобщения экспериментальных данных и результаты экспериментальных исследований

3.2 Обобщенные аналитические зависимости для расчета теплоотдачи и аэродинамического сопротивления в трубах утилизационного котла с винтовыми ленточными вставками

4 Расчетно-теоретическое исследование влияния установки винтовых ленточных вставок на работу утилизационных котлов в составе судовых энергетических установок

4.1 Уточненная методика теплового расчета судовых утилизационных водогрейных котлов

4.2 Уточненная методика расчета аэродинамического сопротивления судовых утилизационных водогрейных котлов

4.3 Результаты расчета показателей работы утилизационных котлов в составе судовых энергетических установок при использовании винтовых ленточных вставок

Актуальность работы

В решении общей проблемы повышения эксплуатационной эффективности судовой энергетической установки (СЭУ) современного судна (морского, речного или смешанного плавания - «река-море») частная задача повышения эффективности ее утилизационного комплекса, на первый взгляд, не представляется существенной или, по крайней мере, играющей сколько-нибудь важную роль. Это, в первую очередь, объясняется самим положением теплотехнических процессов утилизационного комплекса в нижней части термодинамического цикла СЭУ, что принципиально обуславливает относительно низкий термический КПД в рабочих процессах утилизации теплоты и предопределяет некоторую небрежность в отношениях к задачам утилизации на уровнях проектирования, изготовления и эксплуатации утилизационных котлов (УК).

Между тем, правильно организованная во всех отношениях работа УК в большей степени обеспечивает, во-первых, высокую эффективность всей СЭУ, включая главные двигатели и, во-вторых, что не менее важно, нормальную жизнедеятельность судового экипажа. Напротив, неудовлетворительная работа утилизационного комплекса снижает уровень технико-экономических показателей СЭУ и, следовательно, судна и в случаях недопустимых технических ошибок в эксплуатации УК может привести к тяжелым последствиям для судна в целом.

Немаловажным фактом в повышении эксплуатационной эффективности СЭУ является повышение эффективности УК, используя методы интенсификации конвективного теплообмена, что определяет актуальность данного научного исследования.

Методы решения задач исследования

Методологической базой диссертации являются исследования таких ученых как М. А. Михеев, Г. А. Дрейцер, В. А. Осипова, В. К. Мигай, В. К. Щукин, А. К. Ильин, М.К. Овсянников, Л.П. Коршунов, В.М. Селиверстов и др.

В первой главе диссертационной работы использованы методы обработки статистических данных по использованию УК на судах. Объем выборок составил 608 судов с мощностью главных двигателей от 150 до 1000 кВт.

Обработка экспериментальных данных и расчетно-теоретических исследований проводились с использованием современных лицензионных программных продуктов.

Экспериментальные исследования выполнялись методом активного эксперимента на созданной экспериментальной установке, которая оборудована средствами контроля и измерения параметров работы, обеспечивающими точность проводимых замеров в соответствии с действующими нормативными документами и стандартами РФ. Всего было проведено 72 эксперимента, при которых получены конкретные значения экспериментальных данных.

Научная новизна полученных в диссертации результатов заключается в следующем:

- впервые проведен анализ конструкции, эксплуатации и использования УК на судах с мощностью главных двигателей от 150 до 1000 кВт, на основе которого определены возможные способы повышения эффективности УК;

- предложен к использованию и научно обоснован метод интенсификации теплообмена в судовых газотрубных УК при использовании винтовых ленточных вставок;

- создана оригинальная экспериментальная установка, позволяющая моделировать и исследовать процессы конвективного теплообмена и аэродинамики, происходящие в УК, и получен патент на полезную модель;

- на основании экспериментальных данных получены новые аналитические зависимости для расчета теплообмена и аэродинамических характеристик в газотрубных УК с винтовыми ленточными вставками.

Практическая значимость

- собран обширный статистический материал по конструкции, эксплуатации и использованию УК на судах с мощностью главных двигателей от 150 до 1000 кВт, для применения в проектно-конструкгорских организациях с целью совершенствования существующих и разработки новых конструкций УК;

- исследованы методы интенсификации конвективного теплообмена и представлены рекомендации для разработки высокоэффективных судовых УК;

- создана экспериментальная установка, позволяющая моделировать и исследовать теплообменные и аэродинамические процессы, происходящие в газотрубных УК;

- предложена уточненная инженерная методика расчета газотрубных УК с винтовыми ленточными вставками;

- получены расчетно-теоретические результаты использования винтовых ленточных вставок в газотрубных УК СЭУ судов различного назначения.

Реализация результатов исследования

Результаты работы переданы к использованию и внедрению в ОАО «Астраханское ЦКБ», СКВ «Каспий» и ЗАО «ССЗ им. Ленина».

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе АГТУ при подготовке инженеров по специальности «Судовые энергетические установки», «Эксплуатация судовых энергетических установок», бакалавров по направлению «Эксплуатация транспортных средств» и в научно-исследовательской работе студентов и аспирантов.

Апробация работы

Основное содержание исследований по мере их выполнения обсуждалось и докладывалось на международных, всероссийских, вузовских конференциях и семинарах: Второй Международной научно-практической конференции «Современные энергосберегающие тепловые технологии СЭТТ-2005» (г. Москва, 2005 г.); Международной научно-практической конференции «Малая энергетика 2006» (г. Москва, 2006 г.); заседаниях кафедры «Эксплуатация водного транспорта» АГТУ; заседаниях Ученого совета института Морских технологий, энергетики и транспорта АГТУ; ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава АГТУ (2003-2006 гг.); научной конференции посвященной 75-летию АГТУ (2005 г.); межрегиональных семинарах Актуальные проблемы судовой энергетики и машинодвижительных комплексов (г. Астрахань, 2003-2006 гг.); межведомственном научно-техническом семинаре Гидромеханические и теплообменные процессы современных технологий (г. Астрахань, 2004 г.).

Публикации

Результаты исследований опубликованы в 9 работах, в том числе 3 по списку ВАК. Получено 1 свидетельство Роспатента на полезную модель.

Результаты исследования представлены в таблице 4.2 - 4.3 и на графиках (рис. 4.2 - 4.5) в виде сравнительного анализа показателей работы УВК базовой конструкции и с установленными в трубах винтовыми ленточными вставками. В качестве показателей принятых для сравнения выбраны: температуры теплоносителей на выходе из УВК (температура газов tg" и температура воды tw"), тепловая мощность УВК Рк, коэффициент утилизации и полное аэродинамическое сопротивление котла AhK.

Температура газов на выходе из УВК при установки винтовых ленточных вставок уменьшилась в среднем на 35°С (12%). Наибольшее уменьшение наблюдается у утилизационных комплексов с котлами КАУ-4,5. Температура воды на выходе из УВК при установки винтовых ленточных вставок увеличилась в среднем на 10°С.

Анализ значений коэффициента утилизации УВК с винтовыми ленточными вставками показал, что в среднем увеличился на 40% и составил: для утилизационных комплексов с УВК КУВ-100 0,401 по сравнению с 0,307 (30,7%) для базовых конструкций УВК; для КАУ-4,5 -0,326 по сравнению с 0,229 (42,8%); для КАУ-1,7 - 0,270 по сравнению с 0,194 (39%).

Тепловая мощность УВК с винтовыми ленточными вставками увеличивается в среднем на 37% и составила: 209 кВт по сравнению с 160 кВт (30%) для УВК КУВ-100; 61 кВт - 43 кВт (43%) для КАУ-4,5; 37 кВт - 26 кВт (38%) для КАУ-1,7.

Полное аэродинамическое сопротивление УВК с винтовыми ленточными вставками по сравнению с базовыми конструкциями увеличилось в среднем на 165 Па (16%): для УВК КУВ-100 - на 274 Па (24%), для УВК КАУ-4,5 - 77 Па (7%), для УВК КАУ-1,7 - 190 Па (24%).

При уменьшении относительного шага закрутки винтовой ленточной вставки от 12 до 6 наблюдается увеличение значений рассчитываемых параметров за исключением температуры газов на выходе из УВК, значение которой уменьшаются.

При установке винтовых ленточных вставок происходит снижение температуры газов на выходе из УВК, что является следствием более полного использования теплоты отработавших газов дизелей и приводит к повышению показателей эффективности Рк и Ч* в среднем на 38%. Данное повышение происходит на фоне незначительного возрастания полного аэродинамического сопротивления котла AhK в среднем на 16%. Рост полного аэродинамического сопротивления котла при существующих конструкциях систем газовыхлопа дизелей СЭУ не оказывает существенного влияния на общее сопротивление системы, которое не должно превышать максимального противодавления отработавших газов дизеля регламентированного заводом изготовителем («3 кПа) или правилами морского Регистра судоходства РФ (5 кПа).

Наилучшие параметры работы при установки винтовых ленточных вставок показали утилизационные комплексы с УВК КАУ-4,5. Это связано с конструкцией УВК серии КАУ и с правильно подобранным дизелем для данного котла.

При установке в трубах УВК винтовых ленточных вставок температура газов на выходе снижается на 12%, что положительно влияет на уменьшение тепловых выбросов в атмосферу.

Заключение

1. Проведенный анализ СЭУ судов различного назначения с мощностью главных двигателей от 150 до 1000 кВт, конструкции, эксплуатации и использования УК показал, что: на 37% судов установлены УК, из которых 64% газотрубные УВК серии КУВ и КАУ;

КПД УК по сравнению с котлами, работающими на топливе в 2-й раза меньше; при одинаковых значениях производительности УК имеют более развитые поверхности нагрева, что приводит к росту массогабаритных показателей.

2. На основании анализа методов интенсификации конвективного теплообмена в трубах предложен к использованию научно-обоснованный метод закрутки потока газа винтовыми ленточными вставками как наиболее целесообразный для применения в газотрубных УК.

3. Разработана и создана оригинальная экспериментальная установка, позволяющая моделировать и исследовать процессы теплообмена и аэродинамики в газотрубных УК. Получен патент на полезную модель.

4. Предложена и отработана методика проведения экспериментальных исследований на установке.

5. Получены на основании математической обработки экспериментальных данных новые аналитические зависимости, определяющие взаимосвязь критерия Nu и коэффициента аэродинамического сопротивления с критерием Re и геометрическими характеристиками винтовых ленточных вставок с учетом особенностей конструкции и условий эксплуатации УК.

6. Эффективность и целесообразность применения закрутки потока газа винтовыми ленточными вставками доказана с использованием критерия теплогидравлической эффективности поверхности теплообмена И, который в исследуемом диапазоне чисел Re и относительного шага S/d изменялся от 1,2 до 1,5.

7. Уточнена методика теплового и аэродинамического расчета, позволяющая оценивать показатели работы газотрубных УВК с винтовыми ленточными вставками.

8. Получены результаты сравнительных расчетно-теоретических исследований показателей работы УВК в составе СЭУ при установке винтовых ленточных вставок, которые показали:

- коэффициент утилизации и тепловая мощность УВК повышаются в среднем на 38%;

- полное аэродинамическое сопротивление УВК увеличивается в среднем на 16%, что составляет 10% увеличения сопротивления системы газовыпуска;

- наилучшие показатели при установке винтовых ленточных вставок получены для утилизационных комплексов с УВК КАУ-4,5;

- температура газов на выходе снижается на 12%, что положительно влияет на уменьшение тепловых выбросов в атмосферу.

1. Коршунов, JI. П. Утилизация тепла на судах флота рыбной промышленности Текст. / Л. П. Коршунов. М. : Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 232 с.

2. Маслов, В. В. Утилизация теплоты судовых дизелей. Текст. / В. В. Маслов. -М.: Транспорт, 1990. 142 с.

3. Беляев, И. Г. Эксплуатация судовых утилизационных установок Текст. / И. Г. Беляев. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1987. - 175 с.

4. Хряпченков, А.С. Судовые вспомогательные и утилизационные котлы Текст.: учеб. пособие / А. С. Хряпченков. Изд. 2-е, перераб. и доп. - Л. : Судостроение, 1988. - 296 с.

5. Денисенко, Н. И. Силовые котельные установки Текст. / Н. И. Денисенко, И. И. Костылев. СПб.: ЭЛМОР, 2005. - 286 с.

6. Корнилов, Э. В. Вспомогательные и утилизационные котлы морских судов Текст. / Э. В. Корнилов. Одесса : Феникс, 2004. - 172с.

7. Коршунов, Л.П. Силовые установки рыбопромысловых судов Текст. / Л. П. Коршунов. М.: Пищевая промышленность, 1967. - 275с.

8. Коршунов, Л. П. Эффективность утилизации тепла выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания на режимах долевых нагрузок Текст. / Л. П. Коршунов // Труды КтаРПиХ. 1972. - вып. 50. - С. 82-85.

9. Разработка систем комплексной утилизации теплоты продуктов сгорания топлив в СЭУ Текст. : отчет о НИР (отчет по 1-2 этапам): П-7-3-А 242 / Ленинградский ордена Ленина кораблестроительный институт. -1989. 120 с.

10. Исследование эффективности утилизации теплоты судовых ДВС Текст. : отчет о НИР (заключительный) : ХТ-7/82 / Херсонский индустриальный институт. 1989. - 75 с.

11. Эффективность использования теплоутилизационных контуров на судах НМЛ. Разработка предложений по усовершенствованию утилизации теплана средне- и мелкотоннажных танкерах Текст. : отчет о НИР (заключительный) / Новороссийск. 1985 г. - 80 с.

12. Industrial boiler and burner, coil boiler, fire-tube boiler, shell boiler, steam generator Электронный ресурс. / Режим доступа: www.babcock-wanson.com, свободный. Загл. с экрана. - Яз. англ.

13. Parat Halvorsen AS Steam and heat solutions Электронный ресурс. / Режим доступа: www.parat.no, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

14. Балтийский завод. Судовые и стационарные котлы Электронный ресурс. / Режим доступа: http://www.bz.ru, свободный. Загл. с экрана. - Яз. рус.

15. Зыков, А. К. Паровые и водогрейные котлы Текст. : справочное пособие / А. К. Зыков. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 45 с.

16. Енин, В. И. Судовые котельные установки Текст.: учебник для Вузов / В. И. Енин. JI.: Судостроение, 1993. - 216 с.

17. Ильин, А. К. Паровые котлы рыбопромысловых судов Текст. / А. К. Ильин, Е. С. Иконников-Ципулин. М.: Пищевая промышленность, 1975. -230 с.

18. Коршунов, JI. П. Энергетические установки промысловых судов. Текст. / JI. П. Коршунов. JI.: Судостроение, 1991. - 360 с.

19. Бузник, В. М. Судовые парогенераторы. Текст. / В. М. Бузник. JI. : Судостроение, 1970.-480 с.

20. Фомин, Ю. Я. Судовые двигатели внутреннего сгорания Текст.: учебник / Ю. Я. Фомин, А. И. Горбань и др. JI.: Судостроение, 1989. - 344 с.

21. Ваншейдт, В. А. Судовые установки с двигателями внутреннего сгорания Текст. / В. А. Ваншейдт и др. JI.: Судостроение, 1978. - 368 с.

22. Овсянников, М. К. Судовые дизельные установки Текст. : справочник / М. К. Овсянников, В. А. Петухов. JI.: Судостроение, 1986. - 424 с.

23. Лебедев, О. Н. Двигатели внутреннего сгорания речных судов Текст./ О.Н. Лебедев, В. А. Сомов, С. А. Калашников. М. : Транспорт, 1990.328 с.

24. Леонтьевский, Е. С. Справочник механика и моториста теплохода Текст. / Е. С. Леонтъевский. 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Транспорт, 1981. -352 с.

25. Беляев, И.Г. Утилизационные установки Текст. / И. Г. Беляев // Морфлот. 1983. -№11. - С. 46-47.

26. Разработка предложений по усовершенствованию утилизации теплоты на средне- и малотоннажных танкерах Текст. : отчет о НИР (заключительный) : 240/412 / Новороссийское высшее инженерное морское училище. 1985. - 200 с.

27. Федоренко, П. П. Новые зарубежные сажеобдуватели Текст. / П. П. Федоренко // Судостроение за рубежом. 1986. - №10. - С. 55-56.

28. Федоренко, В. М. Эксплуатация судовых котельных установок Текст. / В. М. Федоренко, В. М. Залетов, В. И. Руденко, И. Г. Беляев. М. : Транспорт, 1991. - 272 с.

29. Безруких, П. П. Концепция развития и использования возможностей малой и нетрадиционной энергетики в энергетическом балансе России Текст. / П. П. Безруких // Мировая энергетика. 1996. - №3. - С. 22-27.

30. Ильин, А. К. Нетрадиционные источники энергии для автономных потребителей Текст. / А. К. Ильин, В. В. Пермяков. Владивосток : ВГУЭС, 1997.-28 с.

31. Кириллин, В. А. Энергетика. Главные проблемы Текст. / В. А. Кириллин. -М.: ВГУЭС, 1990.-124 с.

32. Бут, А. А. Накопители энергии Текст. / А. А. Бут. -М.: Энергоатомиздат, 1991.-120 с.

33. Селиверстов, В. М. Утилизация тепла в судовых дизельных установках Текст. / В. М. Селиверстов. Л.: Судостроение, 1973. - 251 с.

34. Мигай, В. К. Повышение эффективности современных теплообменников Текст. / В. К. Мигай. Л.: Энергия, 1980. - 144 с.

35. Калинин, Э. К. Интенсификация теплообмена в каналах Текст. / Э. К. Калинин, Г. А. Дрейцер. М.: Машиностроение, 1990. -208 с.

36. Дрейцер, Г. А. Критический анализ современных достижений в области интенсификации теплообмена в каналах Текст. / Г. А. Дрейцер // Труды второй Российской национальной конференции по теплообмену. Интенсификация теплообмена. 1998. - т. 8. - С. 91-98.

37. Бузник, В. М. Интенсификация теплообмена в судовых установках Текст. / В. М. Бузник. Л.: Судостроение, 1969. - 364 с.

38. Бажан, П. И. Справочник по теплообменным аппаратам Текст. / П. И. Бажан. М.: Машиностроение, 1989. - 195 с.

39. Савиных, Б.В. Теплообмен при вынужденном движении диэлектрических жидкостей в электрических полях Текст. / Б. В. Савиных, В. Г. Дьяконов // Проблемы энергетики. 1999. - №3. - С. 22-25.

40. Mizushina, Т. Effect of Electrically Induced Convection on heat Transfer of Air Flow in an Annulus Text. / T. Mizushina, H. Ueda, T. Matsumoto // J. Chem. Eng. Jpn. 1976. - vol. 9. - P. 97-102.

41. Reynolds, B. L. Heat Transfer in Corona Discharge Text. / B. L. Reynolds, R. E. Holmes // Mech. Eng. 1976. - P. 44-49.

42. Кардашев, Г. А. Теплообмен в акустическом поле Текст. / Г. А. Кардашев, П. Е. Михайлов. М.: Энергия, 1980. - 253 с.

43. Bergles, А. Е. Survey and Evaluation of Techniques to Augment Convective Heat and Mass Transfer in Progress, in Heat and Mass Transfer: vol. 1 / A. E. Bergles. Oxford : Pergamon Press, 1969. - 400 p.

44. Moisis, R. The Effect of sonic vibration on convective heat transfer in an automotive type radiator section Text. / R. Moisis, L. Maroti. Dynatech corporation report. - 1962. - 322 p.

45. Костерин, С. И. Влияние пульсаций давления в потоке газа на конвективный теплообмен Текст. / С. И. Костерин, И. А. Кожинов, А. И. Леонтьев // Теплоэнергетика. 1959. - № 3. - С. 66-72.

46. Кикнадзе, Г. И. Механизмы смерчевой интенсификации тепломассообмена Текст. / Г. И. Кикнадзе, И. А. Гачечиладзе, В. Г. Олейников // Труды первой Российской конференции по теплообмену. Интенсификация теплообмена. 1994. - т. 8. - С. 97-106.

47. Почуев, В. П. Интенсификация теплообмена Текст. / В. П. Почуев, Ю. Н. Луценко, А. А Мухин // Труды первой Российской конференции по теплообмену. Интенсификация теплообмена. 1994. - т. 8. - С. 178 - 183.

48. Туркин, А. В. Интенсификация теплообмена Текст. / А. В. Туркин, А. Г. Сорокин, О. Н. Брагина // Труды первой Российской конференции по теплообмену. Интенсификация теплообмена. 1994. - т. 8. - С. 202 - 206.

49. Кузьма-Кичта, Ю. А. Методы интенсификации теплообмена Текст. : учебное пособие по курсу «Методы интенсификации теплообмена» / Ю. А. Кузьма-Кичта. М.: Изд-во МЭИ, 2001. - 112 с.

50. Дзюбенко, Б. В. Нестационарный теплообмен в пучках витых труб Текст. / Б. В. Дзюбенко, Г. А. Дрейцер, Л. А. Ашмантас. М. : Машиностроение, 1988.-240 с.

51. Данилов, Ю. И. Теплообмен и гидродинамика в каналах сложной формы Текст. / Ю. И. Данилов, Б. В. Дзюбенко, Г. А. Дрейцер, Л. А. Ашмантас ; под ред. чл.-корр. АН СССР Иевлева В. М. М.: Машиностроение, 1986. -200 с.

52. Калинин, Э. К. Эффективные поверхности теплообмена Текст. / Э. К. Калинин, Г. А. Дрейцер, И. 3. Копп, А. С. Мякочин. М. : Энергоатомиздат, 1998.-408 с.

53. Гортышев, Ю. Ф. Теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом Текст. / Ю. Ф. Гортышев, В. В. Олимпиев. Казань : Изд-во КГТУ им. А.Н. Туполева, 1999. - 176 с.

54. Бродов, Ю. М. Исследование ряда методов интенсификации теплообмена в энергетических теплообменных аппаратах Текст. / Ю. М. Бродов, А. Ю. Рябчиков, К. Э. Аронсон // Тр. 3-й РНКТ. Интенсификация теплообмена. -2002.-Т. 6.-С.49.

55. Колядин, Е. А. Эффект температурного разделения газов (эффект Ранка) Текст. / Е. А. Колядин, С. В. Виноградов // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2004. - №1(20). - С. 194— 198.

56. Ермолин, В. К. Интенсификация конвективного теплообмена в трубе в условиях закрученного потока с постоянным по длине шагом Текст. / В. К. Ермолин // ИФЖ. 1960. - № 11(т.Ш). - С. 52-57.

57. Делягин, Г. Н. Конвективный теплообмен в завихренном потоке под давлением Текст. / Г. Н. Делягин // Тепло- и массоперенос. 1963. - т. 3. -С. 160-168.

58. Ибрагимов, М. X. Теплопередача и гидравлическое сопротивление при винтовом движении жидкости в трубе Текст. / М. X. Ибрагимов, Е. В. Номофилов, В. И. Субботин // Теплоэнергетика. 1961. - №7. - С. 45-49.

59. Щукин, В. К. Обобщение опытных данных по гидравлическому сопротивлению в трубах с ленточными завихрителями Текст. / В. К. Щукин // ИФЖ. 1966. - №2 (т. XI). - С. 171-176.

60. Щукин, В. К Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил Текст. / В. К. Щукин. М. : Машиностроение, 1970. - 240 с.

61. Koch, R. Druckverlust und Warmeubergang bei verwirbelter Stromung Text. / R. Koch // VDI Forschungsheft. - 1958. - Band 24.

62. Gambill, W.R. High flux heat transfer characteristics of pure ethylene glycol in axial and swirl flow / W. R. Gambill, R. D. Bundy // A. I. Ch. E. Journal. -1963.-vol. 9(N1).

63. Данилова, Г. H. Теплообменные аппараты холодильных установок Текст. / Г. Н. Данилова. Л.: Машиностроение, 1986. - 303 с.

64. Дрейцер, Г. А. Эффективность использования закрутки потока для интенсификации теплообмена в трубчатых теплообменных аппаратах Текст. / Г. А. Дрейцер // Теплоэнергетика. -1997. № 11. - С. 61-65.

65. Мигай, В. К. Моделирование теплообменного энергетического оборудования Текст./ В. К. Мигай. JI.: Энергоатомиздат, 1987. - 264 с.

66. Дрейцер, Г. А. Проблемы создания компактных трубчатых теплообменных аппаратов Текст./ Г. А. Дрейцер // Теплоэнергетика. -1995. -№3.- С. 11-15.

67. Гортышов, Ю. Ф. Эффективность промышленно перспективных интенсификаторов теплоотдачи Текст. / Ю. Ф. Гортышов, В. В. Олимпиев, И. А. Попов // Известия Академии Наук, Энергетика. 2002. -№3. - С. 102-118.

68. Колядин, Е. А. Влияние закрутки потока газов на конвективный теплообмен в утилизационных газотрубных котлах Текст. / Е. А. Колядин // Вестник Астраханского государственного технического университета. -2007.-№2(37).-С. 159-162.

69. Виноградов, С. В. Экспериментальная установка для исследования совместной работы судового дизеля и утилизационного водогрейного котла (УВК) Текст. / С. В. Виноградов, А. В. Воробьев, С. С. Дмитриев,

70. Е. А. Колядин // Транспортное дело России. 2005. - Спецвыпуск №4. -С. 8-10.

71. Дрейцер, Г. А. Высокоэффективная конструкция регенеративного теплообменного аппарата Текст. / Г. А. Дрейцер, В. П. Фирсов, В. И. Паневин, И. В. Антюхов // Труды второй Российской национальной конференции по теплообмену. 1998. - т. 6. - С. 107-111.

72. Ковалев, О. П. Утилизация теплоты и очистка газов в контактных пленочных аппаратах Текст. / О. П. Ковалев. Владивосток : Дальнаука. - 1997.-120 с.

73. Коллинз, С. Утилизация тепла с очисткой дымовых газов Текст. / С. Коллинз // Мировая энергетика. 1994. - №4. - С. 15-18.

74. Калашников, А. П. Принципы развития конструкций конденсационных экономайзеров Текст. / А. П. Калашников // Промышленная энергетика. -1999. -№3.-С. 29-33.

75. Мигай, В. К. Методика сравнения интенсифицированных поверхностей теплообмена Текст. / В. К. Мигай, А. Г. Мороз, В. А. Зайцев // Труды второй Российской национальной конференции по теплообмену. Интенсификация теплообмена. 1998. - т. 8. - С. 101 -103.

76. Гухман, А. А. Введение в теорию подобия Текст. / А. А. Гухман. 2-е изд. -М.: Высшая школа, 1973. - 296 с.

77. Кирпичев, М. В. Моделирование тепловых устройств Текст. / М. В. Кирпичев, М. А. Михеев. М.: Изд-во АН СССР, 1936. - 320 с.

78. Вопросы конвективного и радиационно-кондуктивного теплообмена Текст. / Под ред. Б.С. Петухова. М.: Наука, 1980. - 316 с.

79. Ленх, X. Теория инженерного эксперимента Текст. / X. Ленх. М.: Мир, 1972.-220 с.

80. Монтгомери, Д. К. Планирование эксперимента и анализ данных Текст. : [пер. с англ.] / Д. К. Монтгомери. Л.: Судостроение, 1980. - 384 с.

81. Трембовля, В. И. Теплотехнические испытания котельных установок Текст. / В. И. Трембовля, Е. Д. Фингер, А. А. Авдеева. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 413 с.

82. Бошняк, Л. Л. Измерения при теплотехнических испытаниях Текст. / Л. Л. Бошняк. Л. : Машиностроение, 1974. - 488 с.

83. Преображенский, В. П. Теплотехнические измерения и приборы Текст. /

84. B. П. Преображенский. -М.: Энергия, 1978. 704 с.

85. Мурин, Г. А. Теплотехнические измерения Текст. / Г. А. Мурин. М. : Энергия, 1979.-424 с.

86. Чистяков, Б. Ф. Теплотехнические измерения и приборы Текст. / Б. Ф. Чистяков, Д. В. Радун. М.: Вые. школа, 1972. - 102 с.

87. Петунин, А. Н. Методы и техника измерений параметров газового потока Текст. / А. Н. Петунии. М.: Машиностроение, 1972. - 332 с.

88. Яковлев, К. П. Математическая обработка результатов измерений Текст. / К. П. Яковлев М.: МГТЛ, 1973. - 250с.

89. Исаченко, В. П. Теплопередача Текст. / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А.

90. C. Сукомел. -М.: Энергия, 1975. 360 с.

91. Рыжков, С. В. Теплотехнические измерения в судовых энергетических установках Текст. / С. В. Рыжков. Л.: Судостроение, 1980. - 264 с.

92. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент Текст. : Справочник / Е. В. Аметистов, В. А. Григорьев, Б. Т. Емцев и др.; Под. общ. ред. В. А. Григорьева и В. М. Зорина. М.: Энергоиздат, 1982. - 512 с.

93. Кугателадзе, С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление Текст. : Справочное пособие / С. С. Кутателадзе. М.: Энергоатомиздат, 1990.-367 с.

94. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод) Текст. / Изд. 3-е., перераб. и доп. СПб.: НПО ЦКТИ, 1998. - 256 с.

95. Хаузен, X. Теплопередача при прямотоке, противотоке и перекрестном токе Текст. / X. Хаузен. М.: Энергоиздат, 1981. - 386 с.

96. Исаченко, В. П. Теплопередача Текст. / В. П. Исаченко. М. : Энергия, 1969.-439 с.

97. Клеменко, А. П. Расчет теплообменных аппаратов на ЭВМ Текст. / А. П. Клеменко, Г. Е. Каневец. М.-Л.: Энергия, 1976.-270 с.

98. Кутателадзе, С. С. Основы теории теплообмена Текст. / С. С. Кутателадзе. Новосибирск: Наука. - 1970. - 660 с.

99. Ю1.Маньковский, О. Н. Теплообменная аппаратура химических производств Текст. / О. Н. Маньковский. М.-Л.: Химия, 1976. - 367 с.

100. Овсянников, М. К. Теплотехника: Техническая термодинамика и теплопередача Текст. : учебник/ М. К. Овсянников, И. И. Костылев. -СПб. :ЭЛМОР, 1998.-208 с.

101. ЮЗ.Бажан, П. И. Справочник по теплообменным аппаратам Текст. / П. И. Бажан, Г. Е. Каневец, В. М. Селиверстов. М. : Машиностроение, 1989. -368 с.

102. Арнольд, Л. В. Техническая термодинамика и теплопередача Текст. : учебник для вузов / Л. В. Арнольд, Г. А. Михайловский, В. М. Селиверстов. 2-е изд., перераб. - М.: Высшая школа, 1979. - 446 с.

103. Аэродинамический расчет котельных установок. Нормативный метод Текст. / Под. ред. С. И. Молчана. Л.: Энергия, 1977. - 256 с.