автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Исследование теплообмена в зоне кипения испарительных теплообменников с наклонными в продольном и поперечном направлениях клиновидными каналами

На прагах рукописи

ШАКИРОВА ЕКАТЕРИНА АЛИЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В ЗОНЕ КИПЕНИЯ

ИСПАРИТЕЛЬНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ С НАКЛОННЫМИ В ПРОДОЛЬНОМ И ПОПЕРЕЧНОМ НАПРАВЛЕНИЯХ КЛИНОВИДНЫМИ КАНАЛАМИ

Спсциалыюсп. 05.14.04 — Промышленная теплоэнергетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

/ £

пНВ

Щ

Москва - 2010

4843251

4843251

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении «Московский государственный индустриальный университет» (ГОУ МГИУ).

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор

Корнеев Сергей Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Рябцев Сергей Леонидович

Ведущая организация — ООО «Ремэнергомонтаж»

Защита состоится « ,15 » февраля 2011 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д212.137.01 в Московском государственном открытом университете по адресу:_107996, г. Москва, ул. Павла Корчагина, д.22.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного открытого университета.

Автореферат разослан «¿//» 2010 г.

Ученый секретарь

кандидат технических наук, доцент Яворовский Юрий Викторович

диссертационного совета

А.Б. Пермяков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Испарительные теплообменники нашли широкое применение в нефтяной, химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности для испарения технических сред. Они используются в системах очистки технологической воды, для охлаждения растворов и жидких сред, в различных теплотехнологических установках и для решения других разнообразных технических задач. Характерной особенностью всех этих аппаратов является кипение нагреваемого теплоносителя.

С целью решения задач энергосбережения при эксплуатации теплотехнических установок, в состав которых входят испарительные теплообменники, необходимо снижать температурный напор между циркулирующими в них теплоносителями, а значит повышать интенсивность теплообмена.

Теоретические и экспериментальные исследования академика РАН А.И. Леонтьева и его сотрудников (МГТУ им. Н.Э. Баумана), а также работы других авторов показали, что осуществление процесса кипения в щелевых каналах, с величиной зазора между стенками, не превышающей капиллярной постоянной кипящей жидкости позволяет существенно увеличить коэффициент теплоотдачи. Вместе с тем использование этого метода накладывает и определенные ограничения.

Одним из перспективных вариантов, позволяющих решить проблему ограничения конструктивной высоты поверхности теплообмена капиллярных щелевых каналов, является использование клиновидных каналов, расширяющихся в поперечном направлении и имеющих наклон поверхности теплообмена к горизонту.

Целью настоящей работы является:

• Теоретическое и экспериментальное исследование теплообмена в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами, расширяющимися в поперечном направлении, для обоснованного выбора их конструктивных и геометрических параметров, и расчета интенсивности теплоотдачи при конструировании испарительных теплообменников.

Основными задачами работы являются:

• Разработка соотношений для расчета теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевым каналами, в условиях эвакуации пара через боковой торец канала.

• Экспериментальное исследование теплообмена в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами, и его сопоставление с результатами теоретического анализа.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Разработаны расчетные соотношения для определения коэффициента теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными

щелевыми каналами. Определены пределы их применимости по диапазону изменения чисел Лапласа, Галилея, модифицированных чисел Рейнольдса, Релея и двух безразмерных параметров, характеризующих геометрию клиновидного канала, а также продольный и поперечный углы его наклона к горизонту.

• Получены опытные данные по интенсивности теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами, расширяющимися в поперечном направлении.

• Выявлены области режимных и геометрических параметров, в которых целесообразно использовать наклонные к горизонту в продольном и поперечном направлении клиновидные капиллярные щелевые каналы.

• Проведен сравнительный анализ результатов эксперимента и теоретических данных, показавший, что они удовлетворительно согласуются.

• Показано что использование в пластинчатых испарительных теплообменниках наклонных клиновидных капиллярных щелевых каналов позволяет обеспечить устойчивый режим кипения при плотности теплового потока в 4—5 раза меньшей, чем в традиционных условиях и в 3—4 раза повысить интенсивность теплоотдачи.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

Результаты работы дают возможность выбрать геометрические и режимные параметры зоны кипения испарительных теплообменников с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами. Полученные уравнения позволяют рассчитать интенсивность теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлении клиновидными капиллярными щелевыми каналами, при различных значениях минимального и максимального щелевого зазора, различной ширине канала, различных продольных и поперечных углах наклона канала к горизонту, плотности передаваемого теплового потока.

Результаты работы предполагается использовать в учебном процессе по курсу «Тепло- массообменные процессы и установки». Экспериментальная установка будет использована при проведении научно - исследовательских работ студентов.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций основана на использовании современных методов исследования, тщательном анализе погрешностей измерений, сопоставлении результатов экспериментов с опытными данными других авторов, согласовании полученных экспериментальных данных с результатами теоретического исследования.

Апробация работы: Основные результаты и положения работы докладывались и обсуждались на VII и VIII Международных научно - практических конференциях «Молодые ученые - промышленности, науке и профессиональному образованию: проблемы и новые решения» в 2007, 2009 гг.; на IV Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения» в 2009, 2010 гг.; на Всероссийской молодежной научной конференции

«Мавлютовские чтения» в 2009 г.; на IV Международной студенческой научно - практической конференции для студентов, аспирантов, соискателей и молодых специалистов «Традиции, тенденции и перспективы в научных исследованиях» в 2009 г.; на Всероссийской научно-практической конференции «Студент и наука - 2010» в 2010г.; на научных семинарах кафедры промышленной теплоэнергетики Московского государственного индустриального университета в 2007, 2008, 2009, 2010 гг.

Публикации: по теме диссертации опубликовано 14 работ в научных изданиях, в том числе три публикации в изданиях из перечня, рекомендуемого ВАК.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка литературы из 87 наименований. Основное содержание работы изложено на 164 страницах включает 60 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, раскрыты ее научная новизна и практическая ценность.

В первой главе выполнен анализ методов интенсификации теплообмена в зоне генерации пара, из них выбран приемлемый для испарительных теплообменников теплотехнических установок промышленных предприятий. Показано, что разработка теплообменных аппаратов с организацией кипения теплоносителя в наклоненных к горизонту клиновидных капиллярных щелевых каналах, расширяющихся в поперечном направлении, представляет практический интерес. Такое техническое решение позволит создать энергосберегающие теплообменные аппараты с горизонтальным или наклонным расположением поверхностей теплообмена, обеспечивающие снижение температурного напора между теплоносителями.

Во второй главе разработана приближенная модель гидродинамики и теплообмена при кипении на парогенерирующих поверхностях с использованием клиновидных капиллярных щелевых каналов, имеющих продольный и поперечный наклон к горизонту. Выполнен анализ движущих сил, действующих на паровые пузыри в наклонном к горизонту клиновидном капиллярном канале Получены уравнения для расчета коэффициента теплоотдачи при кипении в указанных условиях.

На рисунке 1 представлен вариант конструкции капиллярного щелевого канала, образованного стенками 1 и 2, расширяющегося в поперечном направлении и имеющего продольный /? и поперечный е углы наклона к плоскости горизонта 3. Тепловой поток передается через стенку канала 1 и имеет плотность ц. Выполняется условие смачивания стенок канала кипящей жидкостью.

Две стенки 1 и 2 расположены друг к другу под некоторым углом у ив поперечном направлении образуют клиновидный щелевой канал длиной Н, и

шириной I. Величина щелевого зазора между стенками канала изменяется от Ь0 до Ь, и не превышает капиллярной постоянной кипящей жидкости /.. Клиновидный капиллярный щелевой канал может быть наклонен к плоскости горизонта в двух направлениях: в продольном направлении под углом /? (где Р - угол наклона продольной оси канала к плоскости горизонта (продольный угол наклона канала)); в поперечном направлении под углом £ (где £ - угол между поперечной осью щелевого канала и горизонтальной плоскостью (поперечный угол наклона канала)).

клиновидном щелевом канале.

Кроме движущих сил, обусловленных действием ускорения свободного падения, на сплющенный в наклонном клиновидном канале паровой пузырь действует сила, выталкивающая его в направлении расширения канала. Как показано в работах В.А. Григорьева, Ю.И. Крохина (МЭИ), эту силу можно учесть, используя понятие ускорения, вызываемого действием поверхностного натяжения жидкости — аа, с последующим его суммированием с продольной и поперечной составляющими проекции вектора ускорения силы тяжести на плоскость канала.

Анализ движущих сил, действующих на паровой пузырь в наклонном клиновидном капиллярном щелевом канале, показал, что его движение определяется совместным действием капиллярных сил и составляющих вектора ускорения силы тяжести в продольном и поперечном направлении канала. Получены уравнения для расчета суммарного поперечного ускорения:

,, Ь —Ьп ,

2 5 / и

и среднего интегрального эффективного ускорения:

(1)

а = (яэт/?)2 +

Ч 2

2(7 Ь,-Ьа

■ + g•SШ£

(рж-лА^ 1

(2)

где сг - коэффициент поверхностного натяжения жидкости; Рж • Р„ - соответственно, плотность жидкости и пара; ё - ускорение свободного падения;

2 - текущая координата в поперечном направлении; К = ^^^-" ка"

пиллярная постоянная кипящей жидкости.

На величину суммарного поперечного ускорения, действующего на паровой пузырь, находящийся в наклонном клиновидном щелевом канале, оказывает существенное влияние не только текущая координата в направлении поперечного сечения канала, но также величина щелевого зазора, угол раскрытия и поперечный угол наклона канала к плоскости горизонта. Различное сочетание этих факторов приводит к тому, что паровой пузырь, находящийся в наклонном клиновидном канале, может двигаться в поперечном направлении как в сторону расширения канала, так и в сторону его сужения. Перечисленные факторы влияют на условия эвакуации пара из клиновидных каналов, следовательно, и на теплообмен в зоне кипения жидкости в испарительном теплообменнике.

Возможные варианты действия движущих сил на пузырь пара в щелевом клиновидном капиллярном канале представлены на рис.2. На рис.2а представлен случай, в котором поперечный угол наклона клиновидного канала к горизонту принимает положительные значения. При этом направления

действия ускорений оа, учитывающего силу поверхностного натяжения

жидкости, и поперечного ускорения а£ совпадают. Вектор суммарного ускорения й направлен по диагонали к продольной оси канала и в сторону его сужения.

Пузырь пара, находящийся в щелевом канале данной геометрии, будет двигаться в сторону, противоположную направлению действия суммарного

ускорения а . Подобным образом паровой пузырь, находящийся в жидкости под действием архимедовой подъемной силы всплывает вверх, в сторону, противоположную направлению действия вектора силы тяжести.

На рис.2б представлен случай, в котором поперечный угол наклона

клиновидного канала к горизонту отрицателен, а модуль ускорения а£ равен ускорению аа ■ В этом случае их сумма равна нулю. В результате вектор суммарного ускорения равен ускорению а2 и направлен вниз, вдоль продольной оси канала. Соответственно пузыри пара, находящиеся в клиновидном канале будут всплывать в противоположном направлении, вверх, вдоль продольной оси канала О.

О

о

\ ас \

\ -Ч а = а/

(а„-таг)

;' , а.

а9 №

о

а)

аа = |а£| ас< О = - а* б)

а£< О

в)

Рис. 2, Возможные варианты действия движущих сил на паровой пузырь в наклонном клиновидном щелевом канале.

На рис.2в представлен случай, в котором поперечный угол наклона клиновидного канала отрицателен, а модуль ускорения аЕ больше ускорения . В этом случае вектор ускорения , соответствующий сумме ускорений аа и ав направлен в сторону расширения канала. Вектор суммарного ускорения а , определяемый суммированием векторов а2 и а г , в данном случае будет направлен по диагонали к продольной оси клиновидного канала, в сторону его расширения и вниз. В результате пузыри пара, соответственно,

будут всплывать вверх и двигаться в сторону сужения капиллярного клиновидного канала.

Дальнейший анализ выполнен с использованием базовых предпосылок модели кипения в капиллярных щелевых каналах, предложенной академиком А.И. Леонтьевым и сотрудниками. Пузыри пара, образующиеся в наклонном клиновидном канале, в процессе своего роста сплющиваются между его стенками и отделены от них тонкой пленкой жидкости. Полагаем, что основная доля тепла, подводимого к паровым пузырям, передается через эту пленку путем молекулярной теплопроводности. В процессе движения пузырей, стенки канала попеременно заняты или пузырем пара, или слоем жидкости, отделяющим пузыри друг от друга, что соответствующим образом сказывается на условиях теплообмена.

На основе дальнейшего анализа получено уравнение для расчета коэффициента теплоотдачи при кипении в наклонных клиновидных капиллярных каналах с эвакуацией пара через их боковой торец:

М/ =

1

Ьр-Кс.Ф

1 + к.

/ ваЛ

Ие.

ЯаУ Ф,

(3)

, а-Ь. р д-г

где АР =-г - число Лапласа; ке- - - модифицированное

Р жУ ж Рп ^ ж

число Рейнольдса;- ~ - модифицированное число Галилея;

^ ж

„ яЬ?ргжс}

. - число

Лж

цЪ1ргжср _а-Ь,

па. = '¿рж — . модифицированное число Релея; -

ЛжРж Аж

Нуссельта;

ОС - коэффициент теплоотдачи; Рж - термический коэффициент объемного расширения жидкости; Я ж- коэффициент теплопроводности жидкости, Vж -

кинематический коэффициент вязкости жидкости; Ъ, = . средний геометрический щелевой зазор; = 14 , кр = 1.2 - постоянные.

Ф:

вт/?

у V'.;

tgy + БЮ е

+ 1

+ ^ - параметр формы канала;

/

V*

\

s

- гидродинамический

sin j3

+ 1

tgy + sin £

у

параметр формы капиллярного канала;

В третьей главе приведены результаты создания, отладки и тарировки узлов экспериментальной установки для исследования кипения на поверхностях теплообмена с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными каналам.

Создание экспериментального стенда связано с необходимостью сопоставления разработанных уравнений для расчета теплоотдачи при кипении жидкости в щелевых капиллярных клиновидных каналах, расширяющихся в поперечном направлении, имеющих продольный и поперечный углы наклона к плоскости горизонта, с опытными данными. Принципиальная схема экспериментального стенда представлена на рис.3.

Основными элементами стенда являются рабочий участок 1, поворотный стол 32, система электропитания, система измерения мощности электронагревателей, система измерения э.д.с. термопар, система охлаждения конденсаторов рабочего участка и гипсометра. В рабочем участке 1, с помощью устройства 3 при перемещении подвижной стенки канала, между ней и неподвижной теплопередающей стенкой 6 устанавливается клиновидный зазор 13. Теплопередающая стенка 6 снабжена системой электронагревателей 20 и термопар. К верхней части рабочего участка крепится конденсатор 22.

Наклон щелевого канала может быть осуществлен в двух направлениях^ продольном (с помощью поворотного устройства 5) и в поперечном (с помощью подъемных винтов 29). Для измерения угла наклона щелевого канала к плоскости горизонта в продольном и поперечном направлениях, на поверхности рабочего участка устанавливается прибор 2 типа ELECTRONIC SLOPE MEASURER S-DIGIT mini. Точность измерений в переделах изменения угла наклона от 0° до 90° равна ±0,1°.

Щелевой клиновидный канал 13, в котором исследуются процесс теплообмена, образуется между неподвижной теплопередающей стенкой и подвижной стенкой. В результате образуется клиновидный канал, расширяющийся в поперечном направлении. Установка требуемого угла между его стенками достигается посредством регулировочных винтов. Величина щелевого зазора между стенками канала, при сохранении постоянного угла между ними, может изменяться в процессе проведения опытов.

Рис. 3. Принципиальная схема экспериментального стенда.

Теплопередающая стенка 13 состоит из пяти секций, в каждой из которых установлен электронагреватель и размещены спаи термопар типа хро-мель-копель диаметром 0,2 мм. Перед проведением экспериментов выполнена серия отладочных и тарировочных опытов, позволивших повысить точность измерений плотности передаваемого теплового потока и температуры греющей стенки. Разработана методика проведения экспериментов, определены погрешности измерений.

В четвертой главе представлены результаты экспериментального исследование теплообмена в капиллярных клиновидных каналах, наклоненных к горизонту в продольном и поперечном направлениях. В этом исследовании принималась во внимание конечная цель: получить соотношения, необходимые для конструирования и расчета зоны кипения теплоносителя в теплообменниках-испарителях с раскрывающимися в поперечном направлении клиновидными щелевыми каналами, наклонными к плоскости горизонта.

На рис.4 представлено сравнение опытных и расчетных зависимостей коэффициента теплоотдачи от плота ости передаваемого теплового потока по кипению в клиновидных каналах различной ориентации к плоскости горизонта с опытными и теоретическими данными по кипению воды «в большом объеме» при давлении 1-105 Па.

Ч, Вт/м*

Рис. 4. Сравнение опытных и теоретических данных по кипению в наклонных клиновидных каналах с данными по кипению «в большом объеме»: 1 -расчетная зависимость Д.А.Лабунцова для кипения «в большом объеме»; 2 - расчетная зависимость (3), для кипения в наклонном клиновидном канапе при 6„= 0,7 мм, ¿>,= 1,5 мм, 0 = 14,5° и е = 0°, 1 = 96 мм, г = 48мм;

3 - расчетная зависимость (3), для кипения в клиновидном канале при 60= 0,7 мм, А, = 1,5 мм, р = 90° и е = 0°, I = 96 мм, г = 48 мм. Опытные данные по кипению <® большом объеме»: 4 -С.С. Кутателадзе ; 5 -Н.Г. Стюшин, Л.М. Элинзон; б -Мак-Адамс. Опытные данные настоящей работы: 7 -Ь0= 0,7 мм, Ь,= 1,5 мм, р = 14,5° и е = 0е,/=96 мм, г = 48 мм; 8-Ь0= 0,7 мм, &,= 1,5 мм, р = 90° и е = 0°, / = 96 мм, г = 48 мм.

При сравнении данных по кипению «в большом объеме» с данными по кипению в клиновидных каналах, видно, что при прочих равных условиях, коэффициент теплоотдачи при кипении в вертикальном канале в 1,7-2 раза выше, чем при кипении «в большом объеме». Цри кипении в наклонном канале как расчетные, так и опытные зависимости коэффициента теплоотдачи от плотности теплового потока в 1,9 - 2,2 раза выше, чем при кипении «в большом объеме».

Приведенные данные также показывают, что при кипении, как в наклонных, так и вертикальных клиновидных каналах достичь устойчивого кипения жидкости можно при существенно меньших значениях плотности теплового потока, чем при кипении в традиционных условиях.

На рис.5 представлены опытные и расчетные зависимости числа Нус-сельта от комплекса чисел подобия, входящего в уравнение (3), а именно от

(г— Ло.0-,Ф, ^ построенные при различных значения параметра формы канала Ф. Под номером 1 представлены данные, полученные при значении Ф=0,92 (соответственно, р - 0°, е = -7,2°); под номером 2 при значении Ф=1,94 ( р = 7,2", е = -7,2°); под номером 3 при значении Ф=4,07 (/? = 14,5°, е = 0°); под номером 4 при значении Ф=7,99 (/? = 30°, е = 0°).

Видно, что, при прочих равных условиях, с увеличением комплекса (г Vй

и**;

же время, большим значениям параметра формы канала Ф соответствуют большие значения числа Нуссельта.

На рис.6 представлены зависимости числа Нуссельта от безразмерного комплекса (ба/Яе, )0,5 Ла?'1 Ф,, построенные при различных значениях произведения чисел Ьр-Ф. Расчетные зависимости и опытные точки соответствуют следующим геометрическим параметрам наклонных клиновидных капиллярных каналов: I - 1р- Ф = 0,37• 10б(&0= 0,4 мм, 6,= 1,7 мм, р = 3,6°и е =0°); 2. Ьр-Ф = 0,87-106(б0= 1,0мм, 6,= 1,8 мм, р = 0°, г =3,6е);

3 . Ьр-Ф = 1,26• 106(б0= 1,0мм, 6,= 1,8 мм, р = 7,2°и е =3,6°);

4 - Ьр-Ф = 6,36• 106(ь0= 0,7 мм, 6, = 1,5 мм, р = 90°и е =0°).

безразмерных чисел

Ла/Ф^ число Нуссельта уменьшается. В то

Рис.5. Сопоставление опытных и теоретических данных в безразмерных координатах.

Видно, что с увеличением комплекса чисел подобия {Оа/Ке.)а>Ла°лФ1 число Нуссельта уменьшается. Кроме того, большим значениям произведения чисел Ьр • Ф соответствуют большие значения числа Нуссельта.

На рис.7 приведены зависимости числа Нуссельта от безразмерного комплекса г// при различных поперечных углах наклона канала к плоскости горизонта. Под номером 1 изображена зависимость при поперечном угле наклона канала к плоскости горизонта е =3,6", под номером 2 - при £ = -7,2®. График построен при продольном угле наклона канала к плоскости горизонта р = 7,2", минимальном щелевом зазоре Ь, = 1,0мм, Ь, = 1,8мм, общей ширине канала 1=96 мм, плотности передаваемого теплового потока я = 8,2-10* Вт/м1.

Можно заметить, что по ширине канала число Нуссельта изменяется не слишком сильно. На большей части ширины канала оно остается практически неизменным. Лишь в зоне узкого сечения капиллярного канала наблюдается снижение числа Нуссельта на 20-25% по отношению к остальной части ширины канала.

На рис.8 представлено обобщение опытных и теоретических данных по кипению в наклонных и вертикальных клиновидных каналах, полученных в настоящей работе.

10 100 1000

(Са/Ке.)°'5Ка.0'1Ф.,

Рис.6. Сравнение опытных и теоретических данных при различных углах наклона клиновидного канала к горизонту.

■

% ___—ХГ" а -- а ---

%/ А ✓ / ✓ У

// // ---1--2 ■ -3 а -5 • -6 ♦ -7 X -4 О -8

// ---

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20

гП

Рис.7. Зависимость Ми от г// при различных поперечных углах наклона канала к плоскости горизонта: 1- расчетные данные при е =3,6°; 2- расчетные данные при е = -7,2°; 3- опытные данные е =3,6°, Ь= 35,5мм; 4- опытные данные с =3,6°, Ь= 60мм; 5- опытные данные £ =3,6°, Ь= 84,5мм; 6- опытные данные £■ = -7,2°, Ь= 35,5мм; 7- опытные данные ¿г = -7,2°, Ь= 60мм; 8- опытные данные в = -7,2°, 11= 84,5мм.

Рис. 8. Обобщение опытных и теоретических данных по кипению в наклонных клиновидных каналах.

Дана расчетная зависимость безразмерного комплекса чисел подобия

N0,5

Nu{Lp-Re, ф) з от другого безразмерного комплекса

Ga Re.

^•■'Ф,, по-

строенная в соответствии с уравнением (3). Значения постоянных, входящих в это уравнение: А, =14 и кр=1,2. Также на этом рисунке приведены опытные данные, полученные в настоящей работе.Каждой серии опытов, результаты которых представлены на рис. 4.11, соответствуют определенные значения минимального и максимального щелевого зазора Ь0, 6,, поперечного и продольного углов наклона канала к горизонту saß соответственно. Расшифровка геометрических параметров исследованных клиновидных каналов дана в таблице 4.1. Ряды под номерами с 1-20 и 26-30 построены при Ь0= 1,0 мм, ¿>,= 1,8 мм, ряд под номером 21 - при Ь0= 0,5 мм, Ь, = 1,3 мм, ряды под номерами 22-25 построены при размерах щелевого зазора 60= 0,7 мм, 6,= 1,5 мм, ряды под номерами 31-35 построены при Ь0- 0,4 мм, &,= 1,7 мм, ряды под номерами 36-40 построены при значениях 60= 0,7 мм, ¿,= 2,0 мм, ряды под номерами 41-44 построены при размерах щелевого зазора равных ¿0 = 1,0 мм, ö,= 2,3 мм. Под 45 номером изображена теоретическая зависимость построенная по выведенному в данной работе уравнению (2.61).

Номер Значение ми- Значение Значение Значение по-

серии нимального максимально- продольного перечного уг-

опытов щелевого за- го щелевого угла наклона ла наклона

по зора канала, зазора канала, канала к го- канала к го-

рис.4.2 мм мм ризонту, ° ризонту, °

ьа А. Р е

1 1,0 1,8 14,5 3,6

2 1,0 1,8 7,2 3,6

3 1,0 1,8 3,6 3,6

4 1,0 1,8 14,5 14,5

5 1,0 1,8 7,2 14,5

6 1,0 1,8 3,6 14,5

7 1,0 1,8 14,5 7,2

8 1,0 1,8 7,2 7,2

9 1,0 1,8 3,6 7,2

10 1,0 1,8 14,5 -14,5

11 1,0 1,8 7,2 -14,5

12 1,0 1,8 3,6 -14,5

13 1,0 1,8 14,5 -7,2

14 1,0 1,8 7,2 -7.2

15 1,0 1,8 3,6 -7,2

16 1,0 1,8 0 -14,5

17 1,0 1,8 0 -7,2

18 1,0 1,8 0 14,5

19 1,0 1,8 0 7,2

20 1,0 1,8 0 3,6

21 0,5 1,3 90 0

22 0,7 1,5 90 0

23 0,7 1,5 30 0

24 0,7 1,5 14,5 0

25 0,7 1,5 7,2 0

26 1,0 1,8 90 0

27 1,0 1,8 30 0

28 1,0 1,8 14,5 0

29 1,0 1,8 7,2 0

30 1,0 1,8 3,6 0

31 0,4 1,7 90 0

32 0,4 1,7 30 0

33 0,4 1,7 14,5 0

34 0,4 1,7 7,2 0

35 0,4 1,7 3,6 0

36 0,7 2,0 90 0

37 0,7 2,0 30 0

38 0,7 2,0 14,5 0

39 0,7 2,0 7,2 0

40 0,7 2,0 3,6 0

41 1,0 2,3 30 0

42 1,0 2,3 14,5 0

43 1,0 2,3 7,2 0

44 1,0 2,3 3,6 0

45 Расчетная зависимость, построенная по уравнению (3)

Результаты проведенного анализа показывают, что экспериментальные результаты удовлетворительно согласуются с теоретическими в следующих диапазонах изменения безразмерных чисел подобия: Модифицированное число Галилея (?а = 5,9-104...1,07-1(Г ;

Модифицированное число Рейнольдса 11е, =254...1,01 -10 ;

Модифицированное число Релея Ка, =3,7-109 ...1,48-Ю11 ;

Число Лапласа Ьр = 5,69-Ю5 ...1,07-106 ; Параметр формы канала Ф = 0,635...15,8 ;

Гидродинамический параметр формы канала Ф1 =0,21... 1,61;

Разработана методика инженерного расчета зоны кипения теплоносителя в теплообменнике с использованием наклонных к горизонту клиновидных капиллярных каналов. Также приведен вариант конструкции зоны кипения теплообменника с наклонными клиновидными капиллярными каналами (рис. 9).

Поверхность теплообмена образуется пакетом пластин 1, с помощью которых образуется система каналов для движения греющего и нагреваемого теплоносителей. Греющий пар направляется в каналы 2, а нагреваемая жидкость— в каналы 3,4 снабженные разделительной перегородкой 5.

Рис.9. Конструктивные элементы поверхности теплообмена аппарата с клиновидными каналами в зоне кипения.

В результате образуется система наклонных клиновидных капиллярных каналов. Вместе с тем, путем соответствующей формы разделительной перегородки 5, образуется система каналов 6, служащих для эвакуации пара. Видно, что каждый Капиллярный клиновидный щелевой канал имеет ширину I, минимальный щелевой зазор Ь0 и максимальный щелевой зазор Ь1. Можно также заметить, что если в канале 3 поперечный угол наклона е будет отрицательным, то в канале 4 он примет положительное значение. Продольный угол наклона канала /? будет определяться наклоном поверхности теплообмена к горизонту в плоскости, перпендикулярной сечению А - А. Все указанные геометрические параметры необходимо соответствующим образом учитывать в расчетах интенсивности теплообмена, используя уравнение (3).

Выводы

1. С целью обоснованного выбора конструктивных и геометрических параметров, и расчета интенсивности теплоотдачи, выполнены теоретическое и экспериментальное исследование теплообмена в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном на-

А-А

увеличено

Ъ]

правлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами, расширяющимися в поперечном направлении.

2. Разработаны расчетные соотношения для определения коэффициента теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами. Определены пределы их применимости по диапазону изменения чисел Лапласа, Галилея, модифицированных чисел Рей-нольдса, Релея и двух безразмерных параметров, характеризующих геометрию клиновидного канала, а также продольный и поперечный углы его наклона к горизонту.

3. Получены опытные данные по интенсивности теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами, расширяющимися в поперечном направлении.

4. Выявлены области режимных и геометрических параметров, в которых целесообразно использовать наклонные к горизонту в продольном и поперечном направлении клиновидные капиллярные щелевые каналы.

5. Проведен сравнительный анализ результатов эксперимента и теоретических данных, показавший, что они удовлетворительно согласуются.

6. Показано что использование в пластинчатых испарительных теплообменниках наклонных клиновидных капиллярных щелевых каналов позволяет обеспечить устойчивый режим кипения при плотности теплового потока в 4—5 раза меньшей, чем в традиционных условиях и в 2—3 раза повысить интенсивность теплоотдачи.

7. Полученные уравнения для расчета теплообмена при кипении в наклонных клиновидных капиллярных каналах, могут быть использованы при разработке энергосберегающих испарительных теплообменных аппаратов.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Марюшин Л.А., Костюков A.M., Кирсанов В.М., Шакирова Е.А. Кризис теплообмена при кипении в капиллярных щелевых каналах проточного типа.// Сборник научных трудов VH Международной научно-практической конференции, М.: МГИУ, 2007, с.218-223.

2. Корнеев С.Д., Кирсанов В.М., Шакирова Е.А. Расчет теплообмена при кипении в капиллярных щелевых каналах в условиях приближения к критической плотности теплового потока.// Сборник научных трудов, М.: НОУ ВПО ЭЭИ, 2007.

3. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Эфендиев С.Я., Шакирова Е.А. Оптимизация испарительной зоны теплообменников с клиновидными каналами.// Известия МГИУ № 2(11), 2008, с. 61-65.

4. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Эфендиев С.Я., Шакирова Е.А. Исследования кипения теплоносителя в теплообменном аппарате,

снабженном клиновидными каналами с поперечным углом раскрытия. // Энергосбережение и подоподготовка №3(53), 2008, с.55-57.

5. Корнеев С.Д., Шакирова Е.А., Сафронов A.A. Сравнительный анализ теплообменных характеристик парогенерирующего теплообменника с интенсификацией теплоотдачи в зоне кипения теплоносителя.// Сборник научных трудов, М.: НОУ ВПО ЭЭИ, 2008.

6. Шакирова Е.А., Эфендиев С.Я., Костюков A.M., Корнеев С.Д. Повышение энергетической эффективности испарительных установок путем интенсификации теплообмена в зоне кипения теплоносителя.// Материалы докладов IV Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», том 2, Казань, 2009, с.89-90.

7. Шакирова Е.А., Марюшин J1.A., Корнеев С.Д. Использование клиновидных каналов в зоне кипения испарительных установок и основы их расчета.// Материалы всероссийской молодежной конференции «Мав-лютовские чтения», том 5, Уфа, 2009, с. 122-124.

8. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Шакирова Е.А., Хватков В.Е. Решение задач энергосбережения на основе использования теплообменных аппаратов с оптимальными геометрическими характеристиками в зоне генерации пара.// Сборник научных трудов VIII Международной научно-практической конференции, М.: МГИУ,Ч.1,2009, с.507-511.

9. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Шакирова Е.А. Использование клиновидных каналов в зоне кипения испарителей.// Сборник материалов IV Международной студенческой научно-практической конференции, Чистополь, 4.1, 2009, с.294-295.

Ю.Корнсев С.Д., Марюшин Л.А., Эфендиев С.Я., Шакирова Е.А. Вопросы совершенствования теплообмена в зоне кппешш испарительных установок. // Энергосбережение н водоподготовка №2(58), 2009, с.70-72.

11.Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Эфендиев С.Я., Шакирова Е.А. Перспективы совершенствования испарительных установок ТЭС.// Энергетик №7,2009, с.32-33.

12. Корнеев С.Д., Афанасьева Е.В., Шакирова Е.А., Казанцев А.Ю, Методы интенсификации теплопередачи в парогенерирующих теплообменных аппаратах. // Сборник научных трудов, М.: НОУ ВПО ЭЭИ, 2009.

13. Шакирова Е.А., Марюшин Л.А., Афанасьева Е.В., Корнеев С.Д. Приближенная модель кипения жидкости в капиллярных каналах проточного типа.// Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции «Студент и наука -2010», Магнитогорск, 2010.

14. Шакирова Е.А., Марюшин Л.А., Костюков A.M., Корнеев С.Д. Интенсификация теплоотдачи в рекуператорах с секционированными капиллярными каналами в зоне кипения теплоносителя.// Материалы докладов V Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», том 2, Казань, 2010.

Шакирова Екатерина Алиевна

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В ЗОНЕ КИПЕНИЯ ИСПАРИТЕЛЬНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ С НАКЛОННЫМИ В ПРОДОЛЬНОМ И ПОПЕРЕЧНОМ НАПРАВЛЕНИЯХ КЛИНОВИДНЫМИ КАНАЛАМИ

Автореферат

Подписано в печать 22.12.10 Формат бумаги 60x84/16 Усл. печ. л. 1,5. Уч.-изд. л. 1,5. Тираж 100. Заказ № 402

Издательство МГИУ, 115280, Москва, Автозаводская, 16 www.izdat.msiu.ru; e-mail: izdat@msiu.ru; тел. (495) 620-39-90

Список обозначений.

Введение.

Глава 1. Методы совершенствования теплообмена в зоне кипения испарительных теплообменников и постановка задачи исследования.

1.1. Обоснование актуальности совершенствования теплообмена в зоне кипения теплообменников-испарителей.

1.2. Методы улучшения теплообмена в зоне кипения теплообменников-испарителей.

1.3. Анализ исследований кипения в микроканалах.

1.4. Организация кипения в капиллярных щелевых каналах.

1.5. Предпосылки использования клиновидных каналов.

1.6. Анализ исследований кипения в наклонных плоскопараллельных каналах.

Глава 2. Приближенное теоретическое описание гидродинамики и теплообмена при кипении жидкости в испарительной зоне теплообменников с использованием наклонных клиновидных капиллярных щелевых каналов.

2.1. Анализ движущих сил, действующих на паровые пузыри в наклонных клиновидных каналах.

2.2. Интегральный анализ движущих сил, действующих на паровые пузыри в наклонных клиновидных каналах.

2.3. Приближенная модель кипения жидкости в клиновидных наклонных капиллярных щелевых каналах.

2.4. Получение уравнений, для расчета теплоотдачи при кипении в наклонных клиновидных щелевых каналах.

Глава 3. Экспериментальный стенд и методика исследования.

3.1 3 адачи исследования.

3.2 Экспериментальный стенд.

3.3 Основные узлы экспериментального стенда.

3.4 Методика измерений.

3.4.1 Тарировочные опыты.

3.4.2 Методика проведения опытов.

3.5 Предварительные опыты.

3.6 Выводы.

Глава 4. Экспериментальные исследования и их анализ.

4.1. Результаты опытов и их сравнение с теоретическими данными.

4.2. Границы применимости полученных уравнений для расчета интенсивности теплообмена при кипении в наклонных клиновидных каналах.

4.3. Последовательность расчета теплоотдачи в зоне кипения испарительных теплообменников с наклонными клиновидными капиллярными каналами.

4.4. Пример конструкции испарительного теплообменника с использованием наклонных клиновидных капиллярных каналов.

4.5. Выводы.

Испарительные теплообменники нашли широкое применение в нефтяной, химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности для испарения технических сред. Они используются в системах очистки технологической воды, для охлаждения растворов и жидких сред, в различных теплотехнологических установках и для решения других разнообразных технических задач[1,2]. Характерной особенностью всех этих аппаратов является кипение нагреваемого теплоносителя.

С целью решения задач энергосбережения при эксплуатации теплотехнических установок, в состав которых входят испарительные теплообменники, возникает необходимость снижения температурного напора между циркулирующими в них теплоносителями. В свою очередь, снижение температурного напора, как правило, приводит к уменьшению плотности теплового потока, передаваемого в теплообменном аппарате. При этом возникают две задачи: 1—обеспечить устойчивый режим кипения в области значений тепловых нагрузок, для которых невозможно обеспечить кипение при традиционной геометрии поверхности теплообмена; 2—обеспечить высокие значения коэффициента теплоотдачи в области умеренных значений плотности передаваемого теплового потока.

Безусловно, указанные задачи актуальны в случаях, когда значение термического сопротивления теплоотдачи к кипящей жидкости составляет существенную долю в общем термическом сопротивлении процесса теплопередачи. Это условие выполняется в многочисленных видах теплотехнических аппаратов.

Теоретические и экспериментальные исследования академика РАН А.И. Леонтьева и его сотрудников (МГТУ) [3—7], работы проф. В.А. Григорьева и доц. Ю.И. Крохина (МЭИ) [8, 9], а также исследования других авторов [10, 11] показали, что осуществление процесса кипения в щелевых каналах, с величиной зазора между стенками, не превышающей капиллярной постоянной кипящей жидкости позволяет увеличить интенсивность теплообмена при кипении в 3—7 раз по сравнению с кипением в традиционных условиях.

С точки зрения повышения интенсивности теплоотдачи при кипении вызывают особый интерес исследования кипения в наклонных капиллярных каналах. Как показано в работах [12—14], в области малых углов наклона плоскости капиллярного щелевого канала к горизонту наблюдается дополнительное существенное увеличение коэффициента теплоотдачи. Однако, наряду с этим, снижается критическая плотность передаваемого теплового потока.

Как в случае использования вертикальных, так и в случае использования наклонных плоскопараллельных капиллярных каналов [5, 8, 10], их допустимая высота ограничена кризисом теплообмена и, как правило, не может превышать 0,1 - 0,2 м. Это ограничивает их применение в теплообменниках с существенно большей конструктивной высотой поверхности теплообмена.

Для решения проблемы ограничения высоты поверхности теплообмена могут быть использованы клиновидные капиллярные щелевые каналы, расширяющиеся в поперечном направлении. Как отмечено в [12, 15, 16], в случае осуществления кипения в вертикальном канале, такая конструкция позволяет производить эвакуацию пара за счет действия капиллярных сил через боковой торец канала. Это позволяет избежать кризиса теплообмена и в каналах с большой конструктивной высотой.

Вместе с тем, остается неисследованным теплообмен при кипении в наклонных в продольном и поперечном направлениях капиллярных клиновидных щелевых каналах, расширяющихся в поперечном направлении. Отсутствуют сведения о влиянии на теплообмен продольного и поперечного углов наклона такого канала к горизонту.

Результаты настоящей работы помогут выбрать вариант конструкции зоны кипения испарительного теплообменника с использованием наклонных в продольном и поперечном направлениях клиновидных капиллярных щелевых каналов, определить их геометрические характеристики и рассчитать интенсивность теплоотдачи в зоне кипения теплоносителя.

Целью настоящей работы является:

• Теоретическое и экспериментальное исследование теплообмена в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами, расширяющимися в поперечном направлении, для обоснованного выбора их конструктивных и геометрических параметров, и расчета интенсивности теплоотдачи при конструировании испарительных теплообменников. Основными задачами работы являются:

• Разработка соотношений для расчета теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевым каналами, в условиях эвакуации пара через боковой торец канала.

• Экспериментальное исследование теплообмена в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами, и его сопоставление с результатами теоретического анализа.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Разработаны расчетные соотношения для определения коэффициента теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами. Определены пределы их применимости по диапазону изменения чисел Лапласа, Галилея, модифицированных чисел Рейнольдса, Релея и двух безразмерных параметров, характеризующих геометрию клиновидного канала, а также продольный и поперечный углы его наклона к горизонту.

• Получены опытные данные по интенсивности теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами, расширяющимися в поперечном направлении.

• Выявлены области режимных и геометрических параметров, в которых целесообразно использовать наклонные к горизонту в продольном и поперечном направлении клиновидные капиллярные щелевые каналы.

• Проведен сравнительный анализ результатов эксперимента и теоретических данных, показавший, что они удовлетворительно согласуются.

• Показано что использование в пластинчатых испарительных теплообменниках наклонных клиновидных капиллярных щелевых каналов позволяет обеспечить устойчивый режим кипения при плотности теплового потока в 4—5 раза меньшей, чем в традиционных условиях и в 3—4 раза повысить интенсивность теплоотдачи.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

Результаты работы дают возможность выбрать геометрические и режимные параметры зоны кипения испарительных теплообменников с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами. Полученные уравнения позволяют рассчитать интенсивность теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлении клиновидными капиллярными щелевыми каналами, при различных значениях минимального и максимального щелевого зазора, различной ширине канала, плотности передаваемого теплового потока, различных продольных и поперечных углах наклона канала к горизонту.

Результаты работы предполагается использовать в учебном процессе по курсу «Тепло-массообменные процессы и установки». Экспериментальная установка будет использована при проведении научно - исследовательских работ студентов.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций основана на использовании современных методов исследования, тщательном анализе погрешностей измерений, сопоставлении результатов экспериментов с опытными данными других авторов, согласовании полученных экспериментальных данных с результатами теоретического исследования.

Апробация работы: Основные результаты и положения работы докладывались и обсуждались на VII и VIII Международных научно - практических конференциях «Молодые ученые - промышленности, науке и профессиональному образованию: проблемы и новые решения» в 2007, 2009 гг.; на IV Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения» в 2009, 2010 гг.; на Всероссийской молодежной научной конференции «Мавлютовские чтения» в 2009 г.; на IV Международной студенческой научно - практической конференции для студентов, аспирантов, соискателей и молодых специалистов «Традиции, тенденции и перспективы в научных исследованиях» в 2009 г.; на Всероссийской научно-практической конференции «Студент и наука — 2010» в 2010г.; на научных семинарах кафедры промышленной теплоэнергетики Московского государственного индустриального университета в 2007, 2008, 2009, 2010 гг.

Публикации: по теме диссертации опубликовано 14 работ в научных изданиях, в том числе три публикации в изданиях из перечня, рекомендуемого ВАК.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка литературы из 87 наименований. Основное содержание работы изложено на 161 странице и включает 60 рисунков.

4.5 Выводы

1. С целью обоснованного выбора конструктивных и геометрических параметров, и расчета интенсивности теплоотдачи, выполнены теоретическое и экспериментальное исследование теплообмена в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами, расширяющимися в поперечном направлении.

2. Разработаны расчетные соотношения для определения коэффициента теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами. Определены пределы их применимости по диапазону изменения чисел Лапласа, Галилея, модифицированных чисел Рейнольдса, Релея и двух безразмерных параметров, характеризующих геометрию клиновидного канала, а также продольный и поперечный углы его наклона к горизонту.

3. Получены опытные данные по интенсивности теплоотдачи в зоне кипения рекуператора с наклонными к горизонту в продольном и поперечном направлениях клиновидными капиллярными щелевыми каналами, расширяющимися в поперечном направлении.

4. Выявлены области режимных и геометрических параметров, в которых целесообразно использовать наклонные к горизонту в продольном и поперечном направлении клиновидные капиллярные щелевые каналы.

5. Проведен сравнительный анализ результатов эксперимента и теоретических данных, показавший, что они удовлетворительно согласуются.

6. Показано что использование в пластинчатых испарительных теплообменниках наклонных клиновидных капиллярных щелевых каналов позволяет обеспечить устойчивый режим кипения при плотности теплового потока в 4—5 раза меньшей, чем в традиционных условиях и в 2—3 раза повысить интенсивность теплоотдачи.

7. Полученные уравнения для расчета теплообмена при кипении в наклонных клиновидных капиллярных каналах, могут быть использованы при разработке энергосберегающих испарительных теплообменных аппаратов.

1. Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки./ Под ред. Ефимова В.А., М., Энергия, 1972.

2. Данилов О.Л., Гаряев А.Б. Шаповалова Г.П., Шувалов С.Ю. Энерго- и ресурсосбережение в теплопередающих и теплоиспользующих установках. М., МЭИ, 2002.

3. Леонтьев А. И., Миронов Б.М., Корнеев А.Д., Рудь Г.М. Приближенная теория теплообмена и гидродинамики при кипении жидкости в вертикальных щелевых каналах. Труды МВТУ, вып. 2, №195, М., 1975. -с.43 -48.

4. Леонтьев А.И., Миронов Б.М., Корнеев С.Д., Курбанов Х.К. Исследование теплообмена при кипении водных растворов этанола в щелевом канале. // Известия ВУЗов "Машиностроение", №3, М., 1977. с. 85-87.

5. Леонтьев А.И., Миронов Б.М., Корнеев С.Д., Курбанов Х.К. Роль микропленки при кипении жидкости в условиях ослабленной гравитации. / Сб. "Нелинейные волновые процессы в двухфазных средах": АН СССР, СО, институт теплофизики, Новосибирск, 1977, с. 266-275.

6. Корнеев А.Д., Корнеев С.Д. Приближенная теория теплообмена и гидродинамики при кипении в стесненных условиях. / Сб. "Теплообмен и гидрогазодинамика при кипении и конденсации": АН СССР, СО, институт теплофизики, Новосибирск, 1979. с. 215, 216.

7. Леонтьев А.И., Охотин А.С., Корнеев А.Д., Корнеев С.Д. К расчету характеристик теплообмена при кипении в щелевых каналах. / Материалы 7-ой всесоюзной конференции по тепломассообмену. Том 4, часть 2, Минск, 1984.-с. 119-124.

8. Григорьев В. А., Крохин Ю. И., Куликов A.C. Теплообмен при кипении в вертикальных щелевых каналах. Труды МЭИ, вып. 141, 1972. с. 58 - 68.

9. Григорьев В. А., Крохин Ю. И., Куликов A.C., К вопросу об определении толщины пленки жидкости под пузырем при кипении в капиллярных каналах, Труды МЭИ, вып. 200, 1974. с. 8 - 16.

10. Курбанов Х.К. Исследование влияния физических свойств жидкости на гидродинамику и теплообмен при кипении в щелевых каналах: Автореф канд. дис. М.: МВТУ, 1978. - 16 с.

11. Григорьев В.А., Крохин Ю.И. О движении одиночных пузырей в щелевых каналах. ТВТ, т.9, №6, 1971, с. 1237-1241.

12. Эфендиев С.Я. Исследование теплообмена в зоне кипения испарительных установок с клиновидными каналами, расширяющимися в поперечном направлении. Автореф. канд. дис.- М.: МГИУ, 2009. 20 с.

13. Корнеев С.Д. Исследование гидродинамики и теплообмена при кипении в щелевых каналах в условиях моделирования ослабления силы тяжести: Автореф. канд. дис,- М.: МВТУ, 1977. 16 с.

14. Охотин A.C., Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Воронович С.А. Теплопередача в парогенерирующем теплообменнике в случае организации кипения теплоносителя в наклонных щелевых каналах. Деп. в ВИНИТИ, 21.09.2000, №2457. -10 с

15. Блинов А.Д. Экспериментальное исследование теплоотдачи при кипении жидкостей в расширяющихся каналах//Гидродинамика и теплообмен в конденсированных средах. В сб. науч. тр. ИТФ СО АН СССР. Новосибирск, 1981. с.45-51.

16. Блинов А.Д. Особенности теплообмена и кризиса при кипении жидкостей в узких каналах//Тепломассообмен—ММФД988, Минск. Секция 4—Тепломассообмен в двухфазных средах. С.37-40.

17. Кутателадзе С.С., Основы теории теплообмена.- М.: Атомиздат, 1979.416 с.

18. Зингер Н.М., Тарадай А.М., Бармина JI.C., Пластинчатые теплообменники в системах теплоснабжения.- М.: Энергоатомиздат, 1995, с. 236-243.

19. Барановский Н.В., Коваленко Л.М., Ястребенецкий А.Р., Пластинчатые и спиральные теплообменники.- М.: Машиностроение, 1973.

20. Копсов А.Я. и др. Утилизация избыточного пара многоступенчатых испарительных установок.//Энергосбережение и водоподготовка. 2004, №2, с. 49—55.

21. Данилова Г.Н., Бельский В.К. Исследование теплоотдачи при кипении Ф-113 м Ф-12 на трубках различной шероховатости. Холодильная техника, 1965, №4, с. 24-28.

22. Данилова В.Н., Дюндин В.А., Боришанская A.B. Влияние покрытий на теплообмен при кипении хладоагентов в условиях свободной конвекции,-В сб.: Холодильные машины и установки. Л.: ЛТИХП, 1974, с. 110-115.

23. Гоголин A.A., Данилова Г.Н. и др. Интенсификация теплообмена в испарителях холодильных машин. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. —224 с.

24. Шамирзаев A.C., Режимы течения и теплообмен при кипении движущихся хладонов в микроканалах. Автореф. диссер. на соис. уч. ст. канд. техн. наук. Новосибирск.: ИТ СО РАН, 2007. 22 с.

25. Кузнецов В.В., Шамирзаев A.C., Режимы течения и теплообмен при кипении движущегося хладона R318C в кольцевом миниканале.// Теплофизика и аэромеханика, 2007, т. 14, № 1, с.57-66.

26. Кузнецов В.В., Шамирзаев A.C., Ершов И.Н. Движение газовых снарядов в прямоугольных каналах малого размера.//Тезисы доклада XXVIII Сибирский теплофизический семинар, Новосибирск, 2005. с. 125 — 126.

27. Рынков А.И., Хохлов В.К. Исследование теплообмена при кипении в теплообменник элементах с кольцевым пространством. "Труды МИХМ", т. 19, 1959. с. 34-37.

28. Сагань Н.И., Тобилевич П.Ю. Теплообмен при кипении воды в вертикальных кольцевых каналах // Изв. ВУЗов, "Пищевая технология", №1, 1971.-с. 24-26.

29. Рассохин Н.Г., Швецов P.C. Исследование теплообмена при кипении воды в кольцевых каналах. // "Теплоэнергетика", №9, 1966. — с. 52 — 55.

30. Корнеев С.Д., Костюков A.M., Кирсанов В.М., Эфендиев С.Я. Оптимизация геометрии поверхности теплообменных аппаратов в зоне кипения теплоносителя на основе анализа условий кризиса теплообмена.// Вестник машиностроения. 2005, №6, с. 38—41.

31. Корнеев А.Д., Корнеев С.Д., Леонтьев А.И., Пирогов E.H. Теплообмен при кипении R12 и R22 в узких щелевых каналах при постоянной температуре теплопередающей поверхности.// Холодильная техника , 1983, №2.-с. 46-49.

32. Корнеев С.Д. Интенсификация теплообмена при кипении в капиллярных щелевых каналах. М.: МГТУ, 2001 226 с.

33. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А. Кипение в капиллярных щелевых каналах: эксперимент, теория, практика. -М.: МГИУ, 2007. -220 с.

34. Корнеев С.Д., Порошин В.В., Эфендиев С .Я., Маркова И.Н. Влияние теплофизических и геометрических параметров на теплообмен при кипении теплоносителя в наклонных щелевых каналах.// Энергосбережение и водоподготовка№ 4, 2007, с.71-73.

35. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Эфендиев С.Я., Шакирова Е.А. Исследования кипения теплоносителя в теплообменном аппарате,снабженном клиновидными каналами с поперечным углом раскрытия. // Энергосбережение и водоподготовка №3(53), 2008, с.55-57.

36. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Эфендиев С.Я., Шакирова Е.А. Вопросы совершенствования теплообмена в зоне кипения испарительных установок. // Энергосбережение и водоподготовка №2(58), 2009, с.70-72.

37. Корнеев С.Д., Эфендиев С.Я., Маркова И.Н., Кирсанов В.М. Гидродинамические особенности парогенерирующих поверхностей на базе капиллярных щелевых каналов с поперечным углом расклинивания. //Известия МГИУ №2(7), 2007, с.51-55.

38. Корнеев С.Д., Марюшин Л.А., Эфендиев С.Я., Шакирова Е.А. Перспективы совершенствования испарительных установок ТЭС.// Энергетик №7, 2009, с.32-33.

39. Корнеев С.Д., Разработка и исследование методов интенсификации теплообмена в испарительной зоне теплообменных аппаратов с фазовыми переходами теплоносителя. Докт. дис.- М.: МГТУ им.А.Н.Косыгина, 2000. -210с.

40. Петухов Ю.И., Скоробогатов Н.Г., Сосунов В.И. Сопротивление жидкости движению газового пузыря, сдавленного параллельными стенками. ПМТФ, №6, 1970. с. 112-114.

41. Корнеев А.Д., Корнеев С.Д. Исследование движения одиночных газовых пузырей в плоскопараллельных щелевых каналах. Сборник научных трудов МЭИ, №133, М., 1987. с. 19 27.

42. Кириченко Ю.А. Экспериментальное исследование быстрорастущих газовых пузырей в тонкой щели. Сб. "Вопросы гидродинамики и теплообмена в криогенных системах", вып. 2, ФТИНТ АН УССР, Харьков, 1972.-с. 4-14.

43. Кириченко Ю.А. Некоторые вопросы динамики двумерных пузырей. Сб. "Вопросы гидродинамики и теплообмена в криогенных системах", вып. 2, ФТИНТ АН УССР, Харьков, 1972. с. 5 - 12.

44. Лабунцов Д.А., Кольчугин Б.А., Головин B.C., Захарова Э.А., Владимирова Л.Н. Исследование при помощи скоростной киносъемки роста пузырьков при кипении насыщенной воды в широком диапазоне изменения давлений. // ТВТ, т. 2, №3, 1964.- с. 446-453.

45. Лабунцов Д.А., Корнюхин И.П., Захарова Э.А. Паросодержание двухфазного адиабатного потока в каналах. //Теплоэнергетика №4, 1968 -с. 62-67.

46. Лабунцов Д.А. Современные представления о механизме пузырькового кипения жидкостей.- В кн.: Теплообмен и физическая газодинамика. М.:Наука, 1974.-е. 98-115.

47. Емельяненко О.В. Измерение температуры поверхности тел термопарой с контролируемым подогревом. // ИФЖ, т.4, №10, 1960. с.45 - 49.

48. Ярышев H.A. Теоретические основы измерения нестационарных температур. Л.: Энергия, 1967. - 192 с.

49. Эфендиев С.Я., Исследование теплообмена в зоне кипения испарительных установок с клиновидными каналами, расширяющимися в поперечном направлении. Канд. дис.- М.: МГИУ, 2009.

50. Цветков Ф.Ф., Григорьев В.А. Тепломассообмен.-М.:МЭИ, 2005.- 550 с.

51. Стюшин Н.Г., Элинзон Л.М. Исследование интенсивности теплоотдачи к кипящим жидкостям при атмосферном и пониженном давлениях в условиях естественной конвекции.-ИФЖ, 1969, т. 16, 1, с. 54-58.

52. Ривкин С.Л., Александров A.A. Теплофизические свойства воды и водяного пара, М., 1961.

53. Карасев C.B. Интенсификация теплообмена в зоне генерации пара на основе оребрения теплопередающей поверхности рекуператора. Канд. дис,- М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2005. 119 с.

54. Михеев М.А. Основы теплопередачи. М.:ГЭИ, 1947. - 416 с.

55. Пластинчатые теплообменники Альфа Лаваль есть ли предел совершенству.//Теплоэнергоэффективные технологии, 2003, №1 СПб, с 40-44.

56. Корнеев С.Д., Эфендиев С.Я., Маркова И.Н. Использование капиллярных щелевых каналов с поперечным углом расклинивания в парогенерирующих теплообменных аппаратах. Сборник научных докладов М.: МГИУ, 2007, с.188-189.

57. Корнеев С.Д., Карасев C.B., Эфендиев С.Я. Совершенствование геометрии поверхности теплообменных аппаратов путем организации кипения теплоносителя на оребренной поверхности.// Вестник машиностроения, № 5, 2005, с.35-37.

58. Корнеев С.Д., Пименова Е.Л., Костюков A.M., Кирсанов В.М., Эфендиев С.Я. Влияние теплофизических свойств материала оребренной поверхности кипения теплоносителя на выбор ее оптимальных геометрических характеристик.// Известия МГИУ № 1(2), 2006, с.56-61.

59. Корнеев С.Д., Карасев C.B., Костюков A.M. Экспериментальное исследование предельной плотности теплового потока при кипении жидкости в капиллярных каналах.// Энергосбережение и водоподготовка № 2, 2004, с. 86-88.

60. Марюшин Л.А., Костюков A.M., Кирсанов В.М., Шакирова Е.А. Кризис теплообмена при кипении в капиллярных щелевых каналах проточного типа.// Сборник научных трудов VII Международной научно-практической конференции, М.: МГИУ, 2007, с.218-223.

61. Корнеев С.Д., Кирсанов В.М., Шакирова Е.А. Расчет теплообмена при кипении в капиллярных щелевых каналах в условиях приближения к критической плотности теплового потока.// Сборник научных трудов, М.: НОУ ВПО ЭЭИ, 2007.

62. Корнеев С.Д., Марюшин JI.A., Эфендиев С.Я., Шакирова Е.А. Оптимизация испарительной зоны теплообменников с клиновидными каналами.// Известия МГИУ № 2(11), 2008, с. 61-65.

63. Шакирова Е.А., Марюшин JI.A., Корнеев С.Д. Использование клиновидных каналов в зоне кипения испарительных установок и основы их расчета.// Материалы всероссийской молодежной конференции «Мавлютовские чтения», том 5, Уфа, 2009, с. 122-124.

64. Корнеев С.Д., Марюшин JI.A., Шакирова Е.А. Использование клиновидных каналов в зоне кипения испарителей.// Сборник материалов IV Международной студенческой научно-практической конференции, Чистополь, 4.1, 2009, с.294-295.

65. Шакирова Е.А., Марюшин Л.А., Афанасьева Е.В., Корнеев С.Д. Приближенная модель кипения жидкости в капиллярных каналах проточного типа.// Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции «Студент и наука -2010», Магнитогорск, 2010.

66. Klimenko V.V., Heat transfer intensity at forced flow boiling of cryogenic liquids in tubes.// Cryogenics, 1982, Vol.22, 11, pp. 569-576.

67. Wambsganss M.W., Jendrzejczyk J.A., France D.M., Two phase flow patterns and transitions in a small, horizontal, rectangular channel.// International Journal Multiphase Flow, 1991, Vol.17, pp. 327-342.

68. Wambsganss M.W., France D.M., Jendrzejczyk J.A. and Train T.N., Boiling heat transfer in a horizontal small-diameter tube.// Journal of Heat Transfer, 1993, Vol.115(November), pp. 963-972.

69. Train T.N., Wambsganss M.W., France D.M., Small circular- and a rectangular channel boiling with two refrigerants.// International Journal Multiphase Flow, 1996, Vol.22, pp. 485-498.

70. Train T.N., Wambsganss M.W., Chyu M.C., France D.M., A correlation for nucleate flow boiling in a small channel.// Proc. Int. Conf. On Compact Heat Exchangers for Process Industries, 1997, pp. 291-304.

71. Han Ju Lee, Sang Yong Lee, Heat transfer correlation for boiling flows in small rectangular horizontal channels with low aspect ratios.// International Journal Multiphase Flow, 2001, Vol.27, pp. 2043-2062.

72. Robertson J.M., Boiling heat transfer with liquid nitrogen in braised -aluminum plate fin heat exchangers.// AIChE Symposium Series 75, 1979, Vol. 189, pp. 151-164.

73. Robertson J.M., The correlation of boiling coefficients in plate fin heatthexchanger passages with a film flow model.// 7 Int. Heat transfer Conference Munich, 1982, pp. 341-345.

74. Robertson J.M., Lovergrove P.C., Boiling heat transfer with Freon 11 in brazed aluminum plate fin heat exchangers.// Journal of Heat and Mass Transfer, 1983, Vol.105.

75. Wadekar V.V., Flow boiling of heptane in a plate fin heat exchanger passage.// Compact Heat Exchangers for the Process and Power Industries, ASMEHTD, 1992, Vol.201, pp. 1-6.

76. Kuznetsov V.V., Dimov S.V., Shamirzaev A.S., Houghton P.A., Sunder S., Upflow boiling and condensation in rectangular minichannels.// First Int. Conf. on Microchannels and Minichannels, 2003, Rochester, New York Editor Kandlikar S.G., pp. 683-689.

77. Kew P.A. and Kornwell K., Correlation for the prediction of boiling heat transfer in small diameter channels.// Applied Thermal Engineering, 1997, Vol.17, pp. 8-10, 705-715.

78. Feldman A., Marvillet C., Lebouche M., Nucleate and convective boiling in plate fin heat exchangers.// Journal of Heat and Mass Transfer, 2000, Vol.43, pp. 3433-3442.

79. Hoo kyu Oh, Masafumi Katsuta, Kohichi Shibata, Heat transfer characteristics of R 134a in capillary tube heat exchanger.// Heat Transfer 1998, proceedings of 11 IHTC, Vol.16, pp. 131-136.

80. Kern D.Q., Kraus A.D. Extended surface heat transfer, McGraw Hill. New York, 1972.