автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Пути совершенствования пластинчатых перекрестноточных рекуперативных теплообменников

На правах рукописи

Белоногов Нил Владимирович

ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПЛАСТИНЧАТЫХ ПЕРЕКРЕСТНОТОЧНЫХ РЕКУПЕРАТИВНЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ

Специальность 05.04.03 - «Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения», 01.04.14 - «Теплофизика и теоретическая теплотехника».

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете низкотемпературных и пищевых технологий.

Научный руководитель:

доктор технических наук профессор Пронин В.А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук профессор Новиков И.И., кандидат технических наук доцент Ширяев Ю.Н.

Ведущее предприятие:

ЗАО "ЛенНИИХИММАШ", г. Санкт-Петербург

Защита состоится " ас^^г^- 2005 г. в ^ часов на заседании диссертационного совета Д 212.234.rfl в Санкт-Петербургском государственном университете низкотемпературных и пищевых технологий по адресу: 191002, г. Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке СПбГУНиГТГ.

Автореферат разослан , 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.234.01 Д.Т.Н., проф.

Л.С. Тимофееве кий

2/*го

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Перекрестноточные пластинчатые теплообменники рекуперативного типа находят широкое применение в системах жизнеобеспечения, в химической и энергетической промышленности. Данные теплообменники служат для охлаждения и нагрева газов, конденсации и утилизации теплоты высокопотенциальных теплоносителей. На сегодняшний день возрастание энергопотребления и повышение цен на энергоносители требует проведения масштабной энергосберегающей политики и внедрения энергоэффективных технологий во всех сферах хозяйственной деятельности. Особенно актуальной является проблема эффективного использования энергии в инженерных сооружениях: жилых и промышленных объектах. В системах жизнеобеспечения для экономии энергии целесообразно использовать вторичные энергетические ресурсы, такие, к примеру, как теплота удаляемого из помещения воздуха. Использование воздухо-воздушных перекрестноточных пластинчатых теплоутшгазаторов позволяет снизить расход теплоты в системах отопления, вентиляции и кондиционирования на 40-60% при сравнительно невысоких капитальных вложениях. В связи с этим, при совершенствовании таких систем особое внимание необходимо уделить расчету, оптимизации и повышению эффекгавности теплообменных устройств.

Иель работы и задачи исследования. Цель диссертационной работы — разработка методики расчета перекрестноточных пластинчатых рекуператоров, анализ факторов, влияющих на их эффективность и выработка рекомендаций по совершенствованию данных устройств.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Создание математической модели перекрестноточного тепломассообмена, протекающего в пластинчатых перекрестноточных рекуператорах, на основе численного решения упрощенных фундаментальных уравнений сохранения энергии, массы, движения Разработка алгоритма и программы расчета на ЭВМ.

2. Решение сопряженной задачи теплообмена, гидродинамики и диффузии с фазовыми переходами. Проведение численного исследования тепломассообмена при ламинарном течении влажного воздуха в плоском канале, сопровождающемся конденсацией пара на стенках, а также гетерогенным образованием тумана. Выяснение существования подобия процессов переноса. Определение критериальных зависимостей для расчета локальных чисел Нуссельта и Шервуда на начальном участке и в области установившегося течения. Рассмотрение вопроса образования тумана и влияния фазовых превращений в объеме на характер распределения температур и концентраций пара в воздухе.

3. Проведение комплексного эксперимента с целью определения влияния расходов и температур теплоносителей на эффективность теплообменника. Опытная верификашф^чц^^ц^|^1^1^результатов.

БИБЛИОТЕКА [

4. Теоретическое исследование пере крести сточных рекуператоров, включающее: определение эффективности перекрестноточных теплообменников различных размеров и конструктивных исполнений при различных режимах работы на основе зависимостей, полученных численным методом; поиск оптимального сочетания конструктивных и режимных параметров - проведение многокритериальной оптимизации перекрестноточных теплообменников.

Научная новизна. Впервые разработана уточненная математическая модель тепломассопереноса в перекрестноточных пластинчатых рекуператорах. Составлен алгоритм и программа расчета на ЭВМ. Проведены численные исследования тепломассообмена при ламинарном течении влажного воздуха в плоских каналах и получены критериальные зависимости для чисел переноса теплоты и массы. Сопоставлением расчетных и экспериментальных данных подтверждена достоверность предлагаемой модели. Получены данные о влиянии на глобальное качество исследованных теплообменников таких параметров, как геометрия теплообменного пакета, расход, температура и влажность воздуха. Предложены рекомендации к совершенствованию конструкции и режимных параметров пластинчатых перекрестноточных рекуператоров.

Автор защищает

- Методику расчета пластинчатых перекрестноточных теплообменников.

- Результаты численного исследования тепломассообмена при ламинарном течении влажного воздуха в плоском канале, сопровождающемся конденсацией пара. Критериальные зависимости для локальных чисел переноса теплоты и массы.

- Результаты экспериментального исследования пластинчатых перекрестноточных теплообменников.

- Полученные зависимости характеристик перекрестноточных рекуператоров от температур, расходов и влажности потоков воздуха.

Практическая ценность. Разработана практическая методика расчета и оптимизации пластинчатых перекрестноточных теплообменников рекуперативного типа с учетом конденсации водяного пара из влажного воздуха. Предложены рекомендации по конструктивному совершенствованию перекрестноточных рекуператоров.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на 56-й НТК творчества молодых «Петербургские традиции хлебопечения, пивоварения, холодильного хранения и консервирования», Санкт-Петербург, 2003 г.; У1-й МНТК молодых специалистов «Исследование, конструирование и технология изготовления компрессорных машин», Казань, 2004 г.; 30-й НПК профессорско-преподавательского состава докторантов, аспирантов и сотрудников университета, Санкт-Петербург 2004; 31-й НПК профессорско-преподавательского состава докторантов, аспирантов и сотрудников университета, Санкт-Петербург 2005; НПК "Повышение эффективности, экологической безопасности и энергосбережения систем вентиляции, отопления, тепло-, газо-, водоснабжения", Санкт-Петербург, 2005 г.; Международном форуме

"Повышение эффективности работы систем тепло-, газо-, водоснабжения, отопления и вентиляции", Москва, 2005 г.; VIII ММПК "Экология и жизнь", Пенза, 2005.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит та введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 74 рисунка, 11 таблиц. Список литературы включает 99 наименований, из них 68 отечественных и 31 зарубежных авторов. Приложения к диссертации представлены на 30 страницах.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведен обзор существующих конструкций теплоутилизаторов: регенеративных и рекуперативных поверхностных теплообменников. Описаны преимущества и недостатки наиболее распространенных в системах ОВК способов утилизации потенциала удаляемого воздуха. Рассмотрены вопросы термодинамики влажного воздуха. Проведен обзор методик оптимизации теплообменных аппаратов. Выяснено, что наиболее приемлемым подходом в оценке качества теплообменников является использование глобальной функции, составленной как мультипликативный критерий из частных показателей. Проведен анализ методик расчета и проектирования перекрестноточных рекуператоров. Выявлены основные недостатки существующих подходов: правомерность использования исключительно для прямоточной и противоточной схем движения теплоносителей, использование среднего температурного напора, средних коэффициентов теплопередачи, большого числа поправочных величин, отсутствие единого мнения о характере зависимости эффективности теплообменника от укрупненных критериев Е = /(NTU). При охлаждении влажного воздуха ниже точки росы происходит конденсация водяного пара, что также не отражено в существующих методиках. Выделение скрытой теплоты парообразования существенно изменяет характер теплообмена, и данным явлением при расчете нельзя пренебрегать. При расчетах на основе укрупненных критериев сложно учесть влияние на эффективность теплоутилизаторов многих важных факторов, таких, к примеру, как температуры теплоносителей и геометрия теплообменного пакета. При этом необходимо обращаться к большому объему экспериментальных данных, что ограничивает область применения существующих методик узким интервалом температур, расходов и размеров теплообменного пакета.

Во второй главе выполнены теоретические исследования и разработана математическая модель тепломассообмена при перекрестном движении потоков влажного воздуха на основе фундаментальных уравнений сохранения количества движения, энергии и массы. Исследован тепломассоперенос при ламинарном течении влажного воздуха в плоских каналах с конденсацией пара на разделительных стенках и объемной гетерогенной конденсацией, сопровождающейся образованием тумана. Описана методика численного решения

систем дифференциальных уравнений в частных производных, проведены численные эксперименты и анализ полученных данных.

Система уравнений, определяющая тепломассоперенос при чистом перекрестном токе имеет вид.

С,

Л 5Л, В ' ду

¿у = 2к{1г -/, )<Ыу + С

¿у

В дх

гск

В дх

О)

Уьф

где В - ширина пластины; йг- влагосодержание охлаждаемого воздуха; -влагосодержание, соответствующее состоянию насыщения при данной температуре стенки; 67, С} -массовые расходы охлаждаемого и нагреваемого воздуха соответственно; й,, А, - удельные энтальпии охлаждаемого и нагреваемого воздуха; Л - коэффициент теплопередачи; г- теплота парообразования; , г2— температуры охлаждаемого и нагреваемого воздуха; х, у — координаты; Р - коэффициент массоотдачи.

Поскольку решение системы (1) должно проводится при известных локальных коэффициентах переноса теплоты и массы, возникла необходимость определения локальных чисел Нуссельта и Шервуда при ламинарном течении влажного воздуха в каналах теплообменного пакета. Сопряженная задача конвекции, теплопроводности и диффузии определяется системой уравнений движения, неразрывности, энергии и сохранения массы компонентов (2).

аи > дУ

дх ду

О,

„аи ..ди ар (а2и а2и ри-+ рУ-=--+1й —- +—-

дх ду дх \дх2 ду2

дх ду

дР (д2и

дх ду 4 ' Н дхУ

дЧГ*

ду1 ,

(2)

ах

К \+ро

ЗП ду

дх ду {

дх2 ду2

где А, й„ - удельные энтальпии влажного воздуха и водяного пара; И -коэффициент диффузии; Р - давление; Ц V- компоненты вектора скорости; р -плотность воздуха; ц- коэффициент динамической вязкости.

В результате численного расчета были получены поля скоростей, температур и концентраций (местного влагосодержания). На основе анализа данных расчета о теплоотдаче, были предложены формулы для определения локальных чисел Нуссельта и Шервуда.

№. =N11 +

3-Ю"5Ог0,33

(з-ю-Чск^)2

а =8ь„+

(з-10~

+ &С

«Г

(3)

(4)

где Ог = 11еРгЛ5М

/х — число Грэтца; 07,л = Яевс^ 'х - диффузионное число Грэтца; - эквивалентный диаметр канала; , - числа Нуссельта и Шервуда, соответствующие установившемуся течению.

Для всех рассмотренных комбинаций параметров задачи погрешность аппроксимации данных численного эксперимента формулами (3) и (4) составила не более 7%, что отражено на рис. 1а и 16. Последнее подтверждает существование аналогии процессов переноса теплоты и массы в рассмотренном случае.

а) б)

Рис. 1. Распределение локального числа Нуссельта а) и числа Шервуда б)по длине щелевого канала. Сплошные линии - расчет по формулам (3) и (4), маркеры - численный расчет. ^ = 25°С; ф0 = 70%; 1 - Яе = 460; 2 - Яе = 916; 3 - Яе = 1375.

Средняя численная концентрация ядер конденсации в атмосфере крупного города составляет 1,5 Ю5 см"3, при характерном размере 10"7 м, что делает вероятным гетерогенную конденсацию в удаляемом воздухе. Проведенные расчеты показали, что в этом случае образование тумана будет происходить в первую очередь в пограничном слое у стенки. Последнее будет сопровождаться перестройкой температурных и концентрационных полей, вызванной фазовым переходом при конденсации пара или испарении капель тумана. Критическим для начала гетерогенной конденсации принято пересыщение ^ =/. Система уравнений (2) была дополнена уравнениями сохранения для тумана и зависимостью влагосодержания влажного воздуха от температуры, т.е. источниковыми членами.

Температура влажного воздуха при наличии тумана, возникающего вследствие конденсации, будет выше, чем при его отсутствии. Поток массы на стенках канала уменьшится ввиду конденсации в объеме. Следовательно, нужно ожидать снижения коэффициентов конвективной теплоотдачи и массоотдачи. Последнее было подтверждено данными численного эксперимента. На рис. 2 и рис. 3 приведено сравнение значений средних по сечению канала температуры, влагосодержания воздуха и водности (влагосодержания тумана) при конденсации на стенке и при образовании тумана.

хМ_

Рис. 2 Распределение средней температуры воздуха по длине

канала. Не = 460, ^ = 25 "С, <р0 = 90%. 1 - При конденсации на стенке; 2 -При туманообразовании.

Рис. 3 Распределение среднего влагосодержания воздуха и водности тумана по длине канала. Яе = 460, ^ = 25 °С, фо =90%. 1 - При конденсации на стенке; 2 - При туманообразовании; 3 - Водность На рис. 4 приведено распределение суммарного теплового потока с учетом конденсации на стенках канала и при образовании тумана, здесь же представлен тепловой поток при охлаждении сухого воздуха. Из рис. 4 видно, что теплообмен при наличии фазового перехода интенсифицируется более чем вдвое по сравнению с «сухим» режимом. Меньшие значения теплового потока в присутствие тумана объясняются тем, что теплота, выделившаяся при конденсации пара, рассеивается в объеме, в то время как при конденсации на поверхности - в силу принятых допущений - вся теплота сразу отводится стенкой. В целом, для влажного воздуха с рассмотренными свойствами величина полного теплового потока на стенке в условиях туманообразования изменяется незначительно по сравнению с конденсацией на поверхности.

С использованием полученных данных о распределении локальных чисел переноса были получены расчетные поля температур в перекрестноточном рекуператоре (рис. 5). Граничные условия: ?и =0°; /21 =25°; <рц = 70%; <ри =80%; Уц = Уи = 500 м^ч; размеры пакета 0,9x0,9x0,35 м. Пунктирными стрелками показано направление течения нагреваемого воздуха, обычными - направление течения охлаждаемого воздуха.

я±__

Рис. 4 Распределение безразмерного теплового потока на стенке канала. 1 -при охлаждении сухого воздуха; 2 - при конденсации на поверхности стенок; 3 -при образовании тумана. Ле = 460, Хо= 30 °С, <ро =100%.

а) б)

Рис. 5 Поля температур а) - охлаждаемого воздуха, б)- нагреваемого воздуха

Анализ графиков, приведенных на рис. 5 показывает, что наиболее интенсивно теплообмен протекает в определенной области, лежащей в начале отсчета осей х и у. В данной области, во-первых, формируется профиль скоростей в каналах теплообменного пакета, что обусловливает высокий коэффициент теплопередачи, во-вторых, имеют место высокие градиенты температур потоков на стенке. Следовательно, можно сделать заключение о том, что с целью повышения эффективности перекреста сточных рекуператоров необходимо стремиться не к увеличению тегаюпередающей площади, а, напротив, к обеспечению интенсивной теплоотдачи в пакете малых габаритов (с малым размером В).

Описанная методика использована при расчетах термической

эффективности перекрестноточных рекуператоров типоразмерного ряда производства «ООО БТК-Компоненты» для различных температур приточного воздуха. Принято: температура удаляемого воздуха ^у = 22?С, влажность приточного воздуха д>ц = 75%. Эффективность рекуператора определена, как

Бш V, ■{' -'„) (5)

где соответственно водяные эквиваленты нагреваемого воздуха и

минимальный.

Результаты расчета рекуператора РКПл 160 представлены на рис. 6. По мере снижения начальной температуры нагреваемого (низкопотенциального) воздуха при нулевой влажности охлаждаемого (высокопотенциального) термическая эффективность рекуператора убывает (кривая 1, рис.6). Данное явление связано

с тем, что степень утилизации Е теплоты охлаждаемого воздуха и

разница температур потоков на входе в теплообменный пакет возрастают неравномерно. Рост разницы температур потоков на входе - t¡n опережает возрастание степени нагрева низкопотенциального воздуха *¡2 - ?//. В том случае, если высокопотенциальный воздух

является влажным, охлаждение до температуры ниже точки росы влечет за собой конденсацию водяного пара, что повышает температуру нагреваемого воздуха на выходе из пакета. Из характера зависимостей 25 (рис. 6) видно, что термическая эффективность рекуператора

начинает возрастать с уменьшением температуры нагреваемого воздуха в тот момент, когда начинается образование конденсата..

1,00 0,96 0,90

о,® 0,80 0,75 0,70 0,66 0,60 одо 0,50

---2

.....3

----4

-----5

-----в

1,/С

Рис. 6 Зависимость эффективности перекрестноточного рекуператора РКПл-160 от температуры приточного воздуха. 1 - (р21=0%; 2 -<р21=20%; 3 - <р21=40%; 4 - <р2,=60%; 5 - ч>21=80%; 6—<р21 — 100%.

В третьей главе приведено описание экспериментальных исследований перекрестноточного рекуператора, в том числе в составе приточно-вытяжной установки, методики и организации опытных исследований; представлена обработка, анализ и сопоставление с расчетами экспериментальных данных.

Экспериментальное исследование характеристик перекрестноточного пластинчатого рекуператора. Для проведения эксперимента был изготовлен рекуператор и смонтирован стенд, принципиальная схема которого приведена на рис. 7.

Опытный стенд для определения аэродинамических и тепловых характеристик утилизаторов представляет собой систему из двух независимых трактов, один из которых имитирует приточную систему вентиляции, а другой — вытяжную. Стенд рассчитан на испытания утилизаторов с максимальным расходом 1000 м3/ч. Стенд включал электронагреватель СВ-315/4,8 (1); вентиляторы вытяжной и приточной линии модели SystemAir K315L (2) и (3); мерные диафрагмы вытяжной и приточной линии IRIS 315 (4) и (5); перекрестно-точный пластинчатый рекуператор (б); регулирующую заслонку (7).

Для измерения температуры в пакете рекуператора были использованы хромель-копелевые термопары из проволоки диаметром 0,2 мм. В канальной и щелевой частях рекуператора было установлено по двадцать термопар с шагом 120x90мм. Термопары через блок холодных спаев были соединены с электронным милливольтметром Щ68002-01. Температура блока холодных спаев контролировалась с помощью эталонной медь-константановой термопары. В ходе эксперимента варьировались следующие параметры: расходы приточного и удаляемого воздуха V¡, температуры приточного (нагреваемого) и удаляемого (охлаждаемого) воздуха 1¡¡, t¡j. Расход удаляемого воздуха устанавливался регулятором числа оборотов вентилятора (2), расход приточного воздуха изменялся при помощи заслонки (7). Значения расходов контролировались по перепаду статических давлений на диафрагмах с помощью дифференциальных жидкостных манометров ММ 100. Средняя погрешность измерения температуры в эксперименте составила для приточного воздуха S¡ = ±0,36 С, для удаляемого д7 =±0,4° С.

Оценка точности математического описания процессов тепло- и массообмена проведена путем сравнения полей температур приточного и удаляемого воздуха, полученных в ходе расчета и эксперимента. На рис. 8 и рис. 9 представлены поля температур удаляемого и приточного воздуха. Сплошные линии отвечают расчетным данным, маркеры - опытным. Анализируя представленные графики, можно сделать вывод о том, что результаты теоретических исследований находятся в хорошем согласовании с данными эксперимента. Расхождение составляет не более 8%.

•."с

Л.

«О 130 300

96 ЮО Чб 260 290 300 Э$0 400 460 Х.МП

Рис. 8 Поля температур удаляемого Рис. 9 Поля температур приточного

воздуха. / - (п =2,8°С; Ь, = 18, Г С; V, воздуха. 1 - (п = - 0,4° С; Ь, = 17,4°С;

= 444 м3/ч; У2 = 703 м3/ч. 2 - 1и У, = 700м/ч; У2 = 263 м3/ч. 2-(„=-

=5,4°С; = 19,4° С: V, = 444 м3/ч; У2 2,5°С; (2] = 17,Г С; У, = 931 м3/ч; У2 = = 290м3/ч. 219 м3/ч

Экспериментальное исследование характеристик пере крести оточного рекуператора в составе нриточно-вытяжиой установки. Приточно-вытяжная установка (ПВУ) представляет собой комплектный воздухообрабатывающий 1

агрегат. Установка включает пластинчатый рекуператор теплоты, вентиляторы, а также фильтры приточного и удаляемого воздуха, размещенные в теплозвукоизолированком корпусе. (

В ходе эксперимента были исследованы характеристики двух установок производства ООО «БТК-Компоненты»: УПВЭ 160 и УПВЭ 200. Экспериментальные исследования УПВ проведены на стенде, аналогичном описанному выше. На входе в установку и на выходе из нее измерялись средние по сечению воздуховода температуры потоков. С помощью системы шиберов изменялось сопротивление воздуховодов и устанавливались различные значения расходов по приточному и вытяжному тракту стенда. Значения расходов контролировались с помощью анемометра - расходомера. Удаляемый воздух

нагревался до температур 30...50 °С. При этом достигалась

необходимая разность температур приточного и удаляемого воздуха. Погрешность измерения температуры в ходе эксперимента не превышала ±0,7 °С. Расчетные значения температур приточного и удаляемого воздуха, были осреднены по сечению и сопоставлены с результатами экспериментов при различных расходах и начальных температурах потоков. Сравнение результатов расчета и данных опытных исследований приведены на рис. 10-11. Расхождение значений средних температур, полученных численно, и в результате экспериментальных измерений лежит в пределах 12%. Тот факт, что теория находится в хорошем согласовании с экспериментальными данными, подтверждает приемлемость использования настоящей методики при расчете и проектировании перекрестноточных теплообменников.

1*0

• -1

л -2 • -3 V -4

■ -1 л -2 • -3 V -4

№ Эксперимента

Рис. 10 Сопоставление расчетных и экспериментальных значений средних температур на выходе из УПВЭ-160. 1- tx2 опытное; 2 - /12 расчетное; 3- /22 опытное; 4- /22 расчетное.

»Эюкрштт

Рис. 11 Сопоставление расчетных и экспериментальных значений средних температур на выходе из УПВЭ-200. 1- Г,2 опытное; 2 - Г,2 расчетное; 3- /22 опытное; 4— (22 расчетное.

В четвертой главе проведены оптимизационные расчеты, направленные на определение сочетаний параметров перекрестноточных рекуператоров, обеспечивающих наилучшее качество теплообменников. Получены номограммы для определения характеристик рекуператоров в зависимости от габаритов теплообменного пакета и режимов работы. Предложены пути совершенствования перекрестноточных пластинчатых теплообменников рекуперативного типа.

Многокритериальная задача решена с использованием метода "справедливого компромисса". Оптимизационные расчеты проведены для рекуператоров РКПл 160, РКПл 200, РКПл 250, РКПл 315 при изменении высоты пластины в диапазоне Н2 = 1...8,5 мм. Расчеты показали, что увеличение Н2 влечет за собой снижение всех частных показателей качества. Следует отметить сильную нелинейность в снижении аэродинамического сопротивления на участке Д?=2...2 мм, после чего изменение АР2 (максимальное из падений давления по

двум трактам) при дальнейшем увеличении высоты пластины

изменяется незначительно.

Функция глобального качества определена по формуле

О={ар1ш(Н2)Г(ЕМГ^(Н2)Г (6)

Отношение весов показателей степени при инвариантных эффективности Е, сопротивлении АР2 и площади 5 составляет соответственно 1:1:0,5. Анализ расчетных данных показал, что высоту пластины Н2 = 4 мм можно считать оптимальной.

Результаты расчетов, направленных на определение оптимального сочетания габаритов теплообменника, приведены на рис. 12 (РКПл 160). Расчет проведен для 600 вариантов сочетаний геометрических параметров рекуператоров.

Рис. 12 Эффективность - а) и аэродинамическое сопротивление - б) рекуператора РКПл 160 при различных значениях и В. 1 - В = 0,23 м; 2 - В = 0,27 м; 3 - В = 0,31 м; 4 - В = 0,35 м; 5 - В = 0,39 м; 6 - В =» 0,43 м; 7 - В = 0,47 м; 8-5 = 0,51 м; 9 - В = 0,55 м; 10-5 = 0,59 м.

Из рис. 12 а) видно, что увеличение высоты ^ и ширины В пакета приводит к увеличению эффективности вследствие роста площади теплообмена и снижения массового расхода через отдельно взятую пластину. Возрастание эффективности наиболее интенсивно протекает в области малых размеров теплообменного пакета. На рис. 12 б) приведены кривые зависимости падения давления в рекуператоре от габаритов пакета. Анализ представленных графиков позволяет сделать заключение о том, что изменение высоты пакета F значительно сильнее сказывается на сопротивлении, чем изменение В. Таким образом, при совершенствовании конструкции с целью снижения потерь давления в теплообменнике, следует отдавать предпочтение именно увеличению высоты пакета Р. Эффективность рекуператора возрастает при увеличении теплообменной площади 8, причем возрастание высоты пакета приводит к более высоким значениям эффективности, чем увеличение ширины пластины пакета.

Увеличение F значительно снижает сопротивление рекуператора

вследствие существенного снижения скорости течения в каналах пакета при неизменной длине канала. Изменение В, напротив, незначительно сказывается на величине ДР2. Слабая зависимость &Р2(В) обусловлена тем фактом, что снижение скорости течения в пакете (как результат увеличения живого сечения) компенсируется увеличением длины каналов. Объединение частных критериев качества в глобальную функцию в соответствии с (6), дает зависимость качества рекуператоров в виде поверхностей в поле параметров ? и В. Оптимальное отношение Р1В в рассмотренном диапазоне изменения входных значений составляет Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том,

что все конструкции рекуператоров следует изменить путем уменьшения ширины пластины В и увеличением высоты тегаюобменного пакета Р.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В работе проведено комплексное теоретическое и экспериментальное исследование перекрестноточных пластинчатых рекуператоров.

2. Разработаны математическая модель тепломассообмена при перекрестном токе, вычислительные алгоритмы и программный продукт.

3. Исследован тепломассоперенос при вынужденном ламинарном течении влажного воздуха в плоском канале с применением численных методов. Получены данные о распределении локальных чисел Нуссельта и Шервуда по длине канала при конденсации пара. Предложены критериальные зависимости для расчета локальных значений чисел переноса теплоты и массы.

4. Проведены экспериментальные исследования теплообмена в перекрестно-точном рекуператоре, а также в приточно-вытяжных установках при различных значениях температур и расходов теплоносителей. Сопоставление теоретических и экспериментальных результатов выявило хорошее согласование расчетных и опытных данных.

5. На основе предлагаемой методики выполнены теоретические исследования перекрестноточных утилизаторов теплоты и предложены пути совершенствования конструкции существующих моделей рекуператоров. В результате расчетов получены номограммы, отражающие зависимость эффективности и аэродинамического сопротивления рекуператоров от габаритов теплообменного пакета, расходов, температур и влажностей потоков удаляемого и приточного воздуха. Комбинирование частных критериев качества в глобальную функцию показало, что оптимальным расстоянием между пластинами теплообменного пакета является Я2=4 мм, оптимальным сочетанием высоты пакета и ширины пластины является /УЯ =1,6.

6. Предлагаемая методика расчета при незначительных изменениях была использована для расчета рекуперативных утилизаторов теплоты при противоточном, прямоточном и смешанном (противоточно-перекрестноточном, прямоточно-перекрестноточном) движении теплоносителей, воздуха в частности, при расчетах аппаратов испарительного охлаждения и многокаскадных перекрестноточных рекуператоров.

* 1 9 3 2 5

7. Результаты выполненной г 2006-4

использованы при проектировании перекрестноточных рекупер о^/Л

ООО «БТК-Компоненты», г. Санкт-Петербург. £ 10 20

Основные положения диссертации опубликованы в швдуяяцц работа»;

1. Белоногов Н.В. К вопросу расчета перекрестноточных пластинчатых рекуператоров в системах вентиляции и кондиционирования. 56-я НТК творчества молодых «Петербургские традиции хлебопечения, пивоварения, холодильного хранения и консервирования». Научные труды. - СПб, 2003. с. 35-37.

2. Белоногов Н.В., Пронин В.А. Энергоэффективные теплообменники в системах вентиляции// Теплоэнергоэффективные технологии. Информационный бюллетень -2003. - №3 (32).- с.41-43.

3. Белоногов Н.В., Пронин В.А. Математическое моделирование процессов теплообмена в перекрестногочном пластинчатом рекуператоре.//Вестник МАХ. - 2003 г.-№ 4 - с. 6-9.

4. Белоногов Н.В., Пронин В.А. Расчет эффективности перекрестноточных пластинчатых теплообменников // Вестник МАХ. - 2004 г.-№ 4 - с. 12-15.

5. Белоногов Н.В. Теплопередача в пластинчатых перекрестноточных теплообменниках рекуперативного типа. В Сб. «Актуальные вопросы техники пищевых производств».- СПб.: СПбГУНиПТ, Депонировано в ВИНИТИ 02.04.2004, № 546-В2004.

6. Белоногов Н.В., Пронин В.А. Экспериментальное исследование теплообмена в перекрестногочном пластинчатом рекуператоре,// Известия СПбГУНиПТ.- 2004 - №1. -с. 41-43.

7. Белоногов Н.В. Тепломассообмен в плоском канале при ламинарном течении влажного воздуха.//Турбины и компрессоры - 2005 - № 1,2 (30,31). - с. 71-78.

8. Белоногов Н.В. Расчет параметров влажного воздуха при охлаждении ниже точки росы. В Сб. «Проблемы техники и технологии пищевых производств».- СПб.: СПбГУНиПТ, Депонировано в ВИНИТИ 07.04.2005, № 465-В2005.

9. Белоногов Н.В. Эффективность пластинчатых перекрестноточных рекуператоров в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. В Сб. материалов международного форума "Повышение эффективности работы систем тепло-, газо-, водоснабжения, отопления и вентиляции". - Москва, 2005 - с. 44-46.

10. Белоногов Н.В., Пронин В.А. Методика расчета перекрестноточных пластинчатых рекуператоров. В Сб. материалов VIIIМНПК "Экология и жизнь"- Пенза, 2005.- с.25-27.

П. Белоногов Н.В. Утилизация теплоты в перекрестноточных пластинчатых рекуператорах//СОК №5,2005. - с. 118-126.

Подписано к печати 11.10 05* Формат 60x80 1/16 Бумага писчая Печать офсетная. Печ л ] $__Тираж 80 экз Заказ № 2. 4[ .

СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул Ломоносова, 9. ИПЦ СПбГУНиПТ 191002, Санкт-Петербург, ул Ломоносова, 9

Обозначения.

Введение.

ГЛАВА 1 Обзор литературы.

1.1 Обзор конструкций утилизаторов теплоты.

1.2 Существующие методики расчета теплообменных аппаратов.

1.3 Оптимизация теплообменных аппаратов.

1.4 Коэффициенты тепло- и массообмена при течении в каналах.

1.5 Расчет параметров влажного воздуха.

1.6 Выводы: цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2. Математическая модель перекрестноточного рекуператора.

2.1 Вывод основных соотношений.

2.2 Расчет энтальпии влажного воздуха.

2.2.1 Энтальпия влажного воздуха при охлаждении до температур выше 0 °С.

2.2.2 Энтальпия влажного воздуха при охлаждении до температур ниже 0 °С.

2.2.3 Расчет изменения энтальпии влажного воздуха при конденсации водяного пара.

2.3 Расчет коэффициентов тепло- и массообмена.

2.3.1 Определение коэффициентов тепломассообмена при капельной конденсации на стенках канала.

2.3.2 Определение коэффициентов тепломассообмена при образовании тумана.

2.4 Расчет тепломассообмена, протекающего в перекрестноточном рекуператоре.

2.4.1 Конечноразностные аппроксимации уравнений тепломассопереноса при конденсации пара на стенках канала.

2.4.2 Конечноразностные аппроксимации уравнений тепломассопереноса при туманообразовании.

2.4.3 Результаты расчета тепломассопереноса в условиях перекрестноточного движения теплоносителей. ф 2.5 Расчет потерь давления в перекрестноточном рекуператоре.

2.6 Расчет эффективности перекрестноточного рекуператора.

2.6.1 Эффективность работы перекрестноточных утилизаторов теплоты в климатических условиях Северо-западного региона РФ.

ГЛАВА 3 Экспериментальные исследования перекрестноточного рекуператора.

3.1 Экспериментальное исследование характеристик перекрестноточного пластинчатого рекуператора.

3.1.1 Особенности стенда для экспериментальных исследований теплообмена в перекрестноточном рекуператоре.

3.1.2 Расчет погрешностей измерений.

3.1.3 Сопоставление результатов расчета и опытных данных.

3.2 Экспериментальное исследование характеристик перекрестноточного рекуператора в составе приточно-вытяжной установки.

ГЛАВА 4. Рекомендации по совершенствованию перекрестноточных пластинчатых рекуператоров.

4.1 Оптимизация геометрии перекрестноточных рекуператоров. ф 4.1.1 Оптимизация высоты пластины теплообменного пакета.

4.1.2 Оптимизация высоты пакета и ширины пластин пакета.

Перекрестноточные пластинчатые теплообменники рекуперативного типа находят широкое применение в химической и энергетической промышленности, а также в системах жизнеобеспечения. Данные теплообменники служат для охлаждения и нагрева газов, конденсации и утилизации теплоты высокопотенциальных теплоносителей.

В настоящее время, возрастающее потребление энергии и рост цен на энергоносители требует проведения масштабной энергосберегающей политики при создании современных инженерных сооружений - жилых, коммерческих и промышленных объектов в равной степени. Сбережение энергии является не только общегосударственной задачей, но и экономической проблемой каждого пользователя энергоресурсов. Основное решение состоит в использовании энергосберегающих технологий.

Капитальные затраты на устройство систем отопления вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВК) достигают 20% общей стоимости зданий, а эксплуатационные — 30-50% общей стоимости эксплуатации. При проектировании систем жизнеобеспечения для экономии энергии целесообразно использовать вторичные энергетические ресурсы, такие, к примеру, как теплота удаляемого из помещения воздуха. Существует два основных способа утилизации потенциала вентиляционных выбросов: рециркуляция удаляемого воздуха и теплоутилизация с использованием теплообменных аппаратов. Поскольку применение рециркуляции в большинстве случаев ограничено санитарными нормами и не может быть использовано, если в удаляемом воздухе содержатся вредные примеси, наибольшее распространение получили воздухо-воздушные теплообменники различных конструктивных исполнений.

Применение воздухо-воздушных теплообменников позволяет снизить расход теплоты в системах вентиляции на 40-60% при сравнительно невысоких капитальных вложениях. В связи с этим, при совершенствовании систем теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха значительное внимание необходимо уделить расчету, оптимизации и повышению эффективности теплообменных устройств.

Потребность в качественных системах кондиционирования и вентиляции определяет необходимость детального рассмотрения процессов, протекающих в утилизаторах теплоты. Нужно отметить, что до недавнего времени большинство отечественных исследований в области теплообмена касались в основном процессов, имеющих место в установках, применяемых в промышленности. Особенностями подобных теплообменников является работа в условиях значительной разности температур, давлений и часто при высокой агрессивности сред. На настоящем этапе следует провести исследование теплообмена, протекающего в аппаратах систем вентиляции и кондиционирования, основательно разобрать механизм данных процессов — это послужит базой для совершенствования существующих и создания новых конструкций теплообменников.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В работе проведено комплексное теоретическое и экспериментальное исследование перекрестноточных пластинчатых рекуператоров в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.

2. Показано, что существующие методики расчета перекрестноточных теплообменников основываются на неточных представлениях о характере тепло- и массообменных процессов, являются трудоемкими и не поддаются автоматизации.

3. Разработаны математическая модель тепломассообмена при перекрестном токе, алгоритмы расчета и компьютерная программа.

4. Предложена методика расчета состояния влажного воздуха при охлаждении, сопровождающемся конденсацией водяного пара.

5. Исследован тепломассоперенос при вынужденном ламинарном течении влажного воздуха в плоском канале с применением численных методов. Получены данные о распределении локальных чисел Нуссельта и Шервуда по длине канала при капельной и объемной гетерогенной конденсации пара. Предложены критериальные зависимости для расчета локальных значений чисел переноса теплоты и массы.

6. Показано, что эффективность пластинчатых перекрестноточных рекуператоров является сложной функцией от геометрии теплообменного пакета, расходов, температур и влажностей приточного и удаляемого воздуха.

7. Проведены экспериментальные исследования теплообмена в перекрестноточном рекуператоре при различных значениях температур и расходов теплоносителей. Сопоставление расчетных и опытных данных выявило хорошее согласование теории и эксперимента, расхождение не превышает 8%.

8. Проведены экспериментальные исследования перекрестноточных рекуператоров в составе приточно-вытяжных установок. Сопоставление теоретических и экспериментальных результатов показало удовлетворительное совпадение, расхождение не превышает 12%.

9. С использованием предлагаемой методики выполнены теоретические исследования перекрестноточных утилизаторов теплоты и предложены пути совершенствования конструкции существующих моделей рекуператоров. В результате расчетов получены данные об эффективности и аэродинамическом сопротивлении рекуператоров в виде функциональных зависимостей от габаритов теплообменного пакета, расходов, температур и влажностей потоков удаляемого и приточного воздуха. Комбинирование частных критериев качества в глобальную функцию показало, что оптимальным расстоянием между пластинами теплообменного пакета является Щ=4 мм, оптимальным сочетанием высоты пакета и шириныпластины является F/B -1,6.

10. Получены номограммы, позволяющие проводить расчеты эффективности и сопротивления рекуператоров различных габаритов;

11. Предлагаемая методика расчета при незначительных изменениях может быть использована для расчета рекуперативных утилизаторов теплоты при противоточном, прямоточном и смешанном (противоточно-перекрестноточном, прямоточно-перекрестноточном) движении воздуха, как для сухого режима, так и при конденсации водяного пара, а также при расчетах аппаратов испарительного охлаждения.

12. Результаты выполненной работы были использованы при проектировании перекрестноточных рекуператоров в компании ООО «БТК-Компоненты», г. Санкт-Петербург.

1.Алексахин А.А. Теплообмен в каналах прямоугольного поперечного сечення.//Автореферат диссертации на соискание уч. степ. канд. наук-Харьков, 1986 - 16 с.

2. Амелин А.Г. Теоретические основы образования тумана при конденсации пара. М.: Химия, 1966. - 296 с.

3. Анисимов С.М. Утилизация теплоты вытяжного воздуха в перекрестно-точном рекуператоре// Инженерные системы. 2003, Т. 8, №4 - с. 30-36.

4. Баранников Н.М., Аронов Е.В. Расчет установок и теплообменников для утилизации вторичных энергетических ресурсов Красноярск, 1992 - 360 с.

5. Белоногов Н.В., Пронин В.А. Энергоэффективные теплообменники в системах вентиляции// Теплоэнергоэффективные технологии. Информационный бюллетень №3 (32).- 2003. с.41-43.

6. Белоногов Н.В., Пронин В.А. Математическое моделирование процессов теплообмена в перекрестноточном пластинчатом рекуператоре.//Вестник МАХ. 2003 г.-№ 4 - с. 6-9.

7. Берман Л.Д. К определению коэффициента массоотдачи при расчете конденсации пара, содержащего примесь воздухаУ/Теплоэнергетика, 1969, №10- с. 68-71.

8. Берман Л.Д., Фукс С.Н. Массообмен в конденсаторах с горизонтальными трубами при содержании в паре воздуха//Теплоэнергетика,1958, №8,- с. 66-74.

9. Берман Л.Д., Фукс С.Н. Расчет поверхностных теплообменных аппаратов для конденсации пара из паровоздушной смеси//Теплоэнергетика,1959, №7.-с. 74-83.

10. Ю.Бобе Л.С., Солоухин В.А. Тепло- и массообмен при конденсации пара из парогазовой смеси при турбулентном течении внутри трубы//Теплоэнергетика, 1972, №9, С. 27-30.

11. Богословский В.Н., Поз М.Я. Теплофизика аппаратов утилизации тепла систем отопления^ вентиляции и кондиционирования воздуха— М.: Стройиздат, 1983.-319 с.

12. Бродянский В.М. Эксергетический метод термодинамического анализа. -М.: Энергия, 1973. 296 с.

13. Бурцев С.И., Цветков Ю.Н. Влажный воздух. Состав и свойства — СПб.: СПбГАХПТ, 1998.- 146 с.

14. Бэр Г.Д. Техническая термодинамика: Пер. с нем. М.: Мир, 1977518 с.

15. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей— М.: Гос. изд-во физико-математической литературы, 1963. — 780 с.

16. Волчков Э.П., Терехов В.И., Терехов В.В., Шаров К.А. Тепломассообмен в пограничном слое при вынужденном течении влажного воздуха с конденсацией пара на поверхности//Теплофизика и аэромеханика -2000, Т.7, №2, С. 257-266.

17. Воронец Д., Козич Д. Влажный воздух: термодинамические свойства и применение: Пер. с сербохорватского.— М.: Энергоатомиздат, 1984.— 136 с.

18. Вукалович М.П., Новиков И.И. Термодинамика. Учебное пособие для вузов М: Машиностроение, 1972. — 672 с.

19. Вукалович М.П., Новиков И.И: Техническая термодинамика. M.-JI.: Гос. энергетическое изд-во, 1955. - 336 с.

20. Гоголин А.А. Об оптимизации работы установок кондиционирования воздуха//Холодильиая техника, 1982, № 6. с. 9-12.

21. Гогонин И.И. Экспериментальные исследования тепломассопереноса при конденсации движущейся парогазовой смеси (обзор)//Теплофизика и аэромеханика, 1996, Т.З, №3, с. 201-213.

22. Горяйнов В.В., Чернышев Н.Д. Математическая модель рекуперативного теплообменника в двумерной постановке//ИФЖ, 2003, т.76, №6, с. 161-167.

23. Грин X., Лейн В. Аэрозоли пыли, дымы и туманы. 2-е изд.: Пёр. с англ. -Л.: Химия, 1972 - 428 с.

24. Жукаускас А.А. Конвективный перенос в теплообменниках. — М.: Наука, 1982.-472 с.

25. Иванов О.П. Выбор оборудования для утилизации тепла и холода в системах кондиционирования воздуха/УХолодильная техника, 1982, № 6. с. 12-15;

26. Иванов О.П., Рымкевич А.А. Единый подход к оценке различных схем систем кондиционирования воздуха/УХолодильная техника, 1981, № 5. с. 4043:.

27. Исаченко В.П., Осипова В. А., Суком ел А.С. Теплопередача: Учебник для вузов. — М.: Энергоиздат, 1981. 416 с.

28. Исаченко В.П. Теплообмен при конденсации. М.: Энергия, 1977.240 с.

29. Карпис Е.Е. Энергосбережение в системах кондиционирования воздуха,— М.: Стройиздат, 1986. -267 с.

30. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена— Новосибирск.: наука, 1970.- 659 с.3Т.Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие.— М.: Энергоатомиздат, 1990 367 с.

31. Кэйс В.М. Конвективный тепло- и массообмен: Пер. с англ.- М.: Энергия, 1972.-448 с.

32. Кэйс В.М., Лондон А.Л. Компактные теплообменники. М.: Энергия, 1967.-223 с.

33. Лойцянкий Л.Г. Механика жидкости и газа. — М.: Наука, 1978. — 736 с.

34. Лыков А.В., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса — М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963 536 с.

35. Мак-Кракен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на Фортране.- М.: Мир, 1977 584 с.3 7. Минин В.Е. Поверхностные воздухонагреватели систем вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления-СПб.: СПбГУНиПТ, 2001.- 128 с.

36. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия; 1977.-344 с.

37. Мэйсон Б.Дж. Физика облаков. JL: Гидрометеоиздат, 1961. - 544 с.

38. Напалков Г.Н. Тепломассоперенос в условиях образования инея. М.: Машиностроение, 1983 - 190 с.

39. Новиков ША., Щербаков JI.A. Тепло- и массообмен при капельной конденсации водяного пара из потока разреженного воздуха в узких каналах прямоугольной формы//ИФЖ.- 1972, Т.23, №4, С. 737-742.

40. Новицкий Г1. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. JL: Энергоатомиздат, 1991. - 304 с.

41. Пас конов В.М., Полежаев В.И., Чудов JI.A. Численное моделирование процессов тепло- и массобмена. — М.: Наука, 1984. — 288 с.

42. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости.—М.: Энергоатомиздат, 1984. — 150 с.

43. Петухов Б.С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах. М.: Энергия; 1967. - 412 с.

44. Преображенский В.И. Теплотехнические измерения и приборы М.: Энергия, 1978,- 704 с.

45. Пчелкин Ю.Н. Тепло- и массоотдача влажного воздуха//Теплоэнергетика- 1961, №6, С. 11-15.

46. Реклейгис Т. Оптимизация в технике. М.: Мир. В 2 Т.

47. Роджерс P.P. Краткий курс физики облаков/ Пер. с англ.- JL: Гидрометеоиздат, 1981 232 с.

48. Рымкевич А.А. Математическая модель системы кондиционирования воздуха//Холодильная техника, 1981, № 1. с. 28-32.

49. Себиси Т., Брэдшоу Г1. Конвективный теплообмен. Физические основы и вычислительные методы. М.: Мир, 1987. - 592 с.

50. Семеин В.М. Теплоотдача влажного воздуха при конденсации пара//Теплоэнергетика.~ 1956, №4, с. 11-15.

51. Слезкин Н.А. Динамика вязкой несжимаемой жидкости. М.: Гос. изд-во технико-теоретической лит-ры, 1955. - 519 с.

52. Смольский Б.М., Новиков П.А., Щербаков JI.A. Тепло- и массообмен при конденсации водяного пара из влажного воздуха в узких каналах//ИФЖ-1971, Т.21, №1, с. 71-74.

53. Солодов А.П. расчетные модели теплообмена при контактной конденсации//Теплоэнергетика, 1990 .- №10.

54. Справочник по расчетам гидравлических и вентиляционных систем-СПб.: АНО НПО «Мир и семья», 2002: -1154 с.

55. Стефанов Е.В. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Общая часть. Л.: ВВИТКУ, 1970. - 544 с.

56. Теплообменные устройства газотурбинных и комбинированных установок. Учебное пособие для вузов по спец. «Турбиностроение»/Н.Д. Грязнов, В.М, Епифанов, B.JI. Иванов, Э.А. Манушин М.: Машиностроение, 1985. - 360 с.

57. Терехов В.И., Терехов В.В., Шаров К.А. Тепло- и массообмен при конденсации водяного пара из влажного воздуха//ИФЖ- 1998, Т.71, №5, С. 788-794.

58. Уонг X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров. Справочник: Пер. с англ.—М.: Атомиздат, 1979. — 212 с.

59. Флетчер К. Вьшислительные методы в динамике жидкостей: В 2-х т.: Т.2. Методы расчета различных течений. М.: Мир, 1991. - 552 с.

60. Фукс Н.А. Испарение и рост капель в газообразной среде. М.: Изд-во АН СССР, 1958.-92 с.

61. Хаузен X. Теплопередача при противотоке, прямотоке и перекрестном токе: Пер. с нем. -М.: Энергоиздат, 1981 383 с.

62. Шаргут Я., Петела Р. Эксергия: Пер. с польск- М.: Энергия, 1968.280 с.

63. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя: Пер. с нем. М.: Наука, 1969.- 742 с.бб.Эккерт Э.Р., Дрейк P.M. Теория тепло- и массообмена: Пер. с англ-M.-JL: Госэнергоиздат, 1961.-680 с.

64. Юдаев Б.Н. Теплопередача — М.: Высшая школа, 1981.-319 с.

65. Юдаев Б.Н. Техническая термодинамика. Теплопередача М.: Высшая школа, 1988.- 478 с.

66. Bedeaux D., Kjelstrup S. Irreversible thermodynamics a tool to desribe phase transitions far from global equilibrium//Chem. Eng. Sci., 2004, vol. 59, №1, pp. 109-118.

67. Bigg E.K. The supercooling of water.//Proc. Phys. Soc. B, 1953, №66, p.688.

68. Bolton D. The computation of equivalent potential temperature// Monthly Weather Review, 1980, vol. 108, pp. 1046-1053,

69. Brouwers H.J.H. Film condensation on non-isothermal vertical plates//International journal of heat and mass transfer, 1989, Vol.32, №4, pp. 655663.

70. Buck A. L. New equations for computing vapor pressure and enhancement factor// J. Appl. Meteorology, 1981, vol. 20, pp. 1527-1532.

71. Fukuta N., Gramada C.M. Vapor pressure measurement of supercooled water, J. Atmos. Sci., 2003, vol. 60, pp. 1871-1875.

72. Goff J. A. Saturation pressure of water on the new Kelvin temperature scale// Transactions of the American society of heating and ventilating engineers, Murray Bay, Que. Canada, 1957, pp 347-354.

73. GoffJ. A., Gratch S. Low-pressure properties of water from -160 to 212 F // Transactions of the American society of heating and ventilating engineers, New York, 1946, pp 95-122.

74. Grassman P. Die Exergie und das Flussbild der technish nutzbaren Leistung// Allg. Warmetechn, 9, 1959, № 4/5, s. 79-86.

75. Hyland R. W., Wexler A. Formulations for the Thermodynamic Properties of the saturated Phases of H20 from 173.15K to 473.15K//ASHRAE Trans, 1983, vol. 89(2A), pp. 500-519.

76. Landsberg H. Atmospheric condesation nuclei;// Ergebn. Kosm. Phys. 1938, №3, p.207.

77. Lienhard J.H. IV, Lienhard J.H. V. A heat transfer textbook. — Cambridge, MA, 2001.- 703 p.

78. Liley P.E. Flow exergy of moist air//International journal of exergy, 2002, №2, pp. 55-57.

79. Male van P., Croon de M.H.J.M., Tiggelaar R.M., Berg van den A., Schouten J.C. Heat and mass transfer in a square microchannel with asymmetric heating//International journal of heat and mass transfer, 2004, vol. 47, pp. 87-99.

80. Marti J., Mauersberger K. A survey and new measurements of ice vapor pressure at temperatures between 170 and 250 К// Geophysical research letters, 1993, vol. 20, pp. 363-366.

81. Mathias J.A., Cao. J., Ewing M.E., Christensen R.N. Experimental characterization of compact heat exchangers with short flow length at simulated elevated altitudes// J. of Fluids Engineering. ASME trans., 2003, vol. 125, №1, pp. 171-176.

82. Murray F. W. On the computation of saturation vapor pressure, J. Appl. Meteorol., 1967, vol. 6, pp. 203-204.

83. Nul3elt W. Das Grundgesetz des Warmeuberganges. — Gesundh. Ing., 1915, Bd. 38, S. 477-482.

84. Nul3elt W. Der Warmeubergang, Diffusion und Verdunstung. Z. ang. Math. Mech., 1930, Bd. 10, S. 105-121.

85. Nul3elt W. Der Warmeubergang im Kreuzstrom. Z. VDI, 1911, Bd. 55, S. 2021-2024.

86. Smith-Johannesen R. Some experiments on the freezing of water.//Science, 1948, №108, p.652.

87. Sonntag D. Advancements in the field of hygrometry, Meteorol. Zeitshrift, N. F., 1994, vol. 3, pp. 51-66.

88. Stoitchkov N.J., Dimitrov G.I. Effectiveness of crossflow plate heat exchanger for indirect evaporative cooling// Int. J. Refrig. Vol. 21, No. 6, 1998 pp. 463-471.

89. Ф 96.Strub M., Jabbour O., Bedecarrats J.P. Experimental study of thecrystallization of a water droplet// Int. J. of Refr., 2003, vol.26, 59-68.

90. Vargas J.V.C., Bejan A., Siems D.L. Integrative thermodynamic optimization of the crossflow heat axchanger for an aircraft environmental control system//Journal of heat transfer. ASME trans. 2001, vol. 123., №4. pp. 760-769.

91. World Meteorological Organization. General meteorological standards and recommended practices, Appendix A, WMO Technical Regulations// WMO №49, 1988.

92. Zhang L. Z., Niu J.L. Effectiveness correlations for heat and moisture ® transfer processes in an enthalpy exchanger with membrane cores//Journal of heattransfer. ASME trans. 2002, vol. 124., №5. 922-929 pp.