автореферат диссертации по энергетике, 05.14.05, диссертация на тему:Разгон жидкости конденсирующимся паром в струйных аппаратах

Введение

I. Современное состояние исследований инжекторов-конденсаторов-струйных преобразователей энергии

1.1. Экспериментальные исследования парожидкостных инжекторов.

1.2. Теоретическое описание рабочего процесса парожид-костных инжекторов

1.3. Парожидкостные сопла (экспериментальные исследования)

1.4. Расчетные модели паро жидкостных сопел.

1.5. Зависимости, определяющие величину коэффициентов переноса массы, тепла и импульса между фазами в парожидкостных потоках

1.6. Оценка и достижимые значения критериев эффективности процесса разгона жидкости конденсирующимся паром.

1.7. Выводы и постановка задачи исследования.

П. Экспериментальное исследование процесса разгона жидкости конденсирующимся паром.

2.1. Постановка экспериментального исследования

2.2. Экспериментальная установка. Описание стенда и его элементов. Приборы и системы измерения

2.3. Объекты исследования.

2.4. Методика проведения экспериментов.

2.5. Методика измерения и оценка погрешностей измеряемых величин.

2.6. Результаты экспериментального исследования.

2.6.1. Влияние условий ввода жидкости

2.6.2. Влияние начальной степени сухости пара на эффективность процесса разгона жидкости.

2.6.3. Влияние начальной температуры жидкости

2.6.4. Влияние режимных факторов ( и^р), . . 118 Ш. Расчетная модель течения парожидкостного потока в канале заданной геометрии.

3.1. Исходные положения и упрощающие допущения

3.2. Система уравнений

3.3. Описание тепло-массообмена жидкой капли

3.4. Приведение системы уравнений к виду, удобному для численного интегрирования

3.5. Течение со скачком уплотнения

3.6. Апробация расчетной модели.

1У.Использование расчетной модели для повышения эффективности струйных преобразователей энергии различного назначения.

4.1. Повышение напорности и эффективности инжектора-конденсатора путем балластирования активного парового потока жидкостью

4.2. Повышение эффективности эжекционной трубы Вен-тури путем балластирования жидкостью потока активного рабочего тела в паровом сопле Лаваля

4.3. Применение сверхзвуковых паровых потоков, балластированных жидкостью, для очистки продуктов сгорания и вывода присадки в МГД-установках на угле.

Выводы и основные результаты

Сводка функций (таблица №2).

Наша страна располагает значительными запасами природного топлива. Высокий темп промышленного освоения и эксплуатации месторождений продолжает оставаться стабильным. Теи не менее КПСС и Советское правительство уже сейчас заботятся о создании научно-технического задела энергетики будущего.

В настоящее время неопровержимо доказано, что потребителями природного топлива ежесекундно в окружающую среду выбрасываются громадные количества вредных для здоровья людей веществ, которые одновременно приводят и к "тепловому загрязнению" атмосферы.

Именно поэтому в число экономических и социальных задач советского общества, определенных ХХУ1 съездом КПСС и подлежащих решению в одиннадцатой пятилетке, входят задачи, связанные с развитием базовой отрасли индустрии - энергетики, и с охраной окружающей среды. При их решении отмечается необходимость ".улучшать использование топливно-энергетических ресурсов, опережающими темпами развивать атомную энергетику; ".увеличить масштабы использования в народном хозяйстве возобновляемых источников энергии (гидравлической, солнечной, ветровой, геотермальной)"; ".добиваться более полной утилизации вторичных энергоресурсов", ".повысить эффективность мероприятий в области охраны окружающей среды".

Актуальность проблемы. Развитие атомной энергетики, разработка 5 использование нетрадиционных источников энергии, изыскание и применение принципиально новых эффективных схем и способов транспортировки и очистки запыленных промышленных газов требуют усовершенство-*ания известных или разработки новых устройств, в которых целенап-»авленное преобразование одного вида энергии (в большинстве случав - тепловой) в другую (в основном - механическую) осуществляется посредством смешения и непосредственного взаимодействия двух и более разнофазных потоков рабочих жидкостей. Классическим примером неоднофазного струйного преобразователя энергии (СПЭН) является конденсационный инжектор. Он может быть применен или уже применяется для ускорения жидких металлов, для осуществлений циркуляции теплоносителя через активную зону ядерного реактора, для перекачивания криогенных жидкостей, а также для подачи теплоносителя к потребителям при практической реализации проектов геом!£рмальных с---------и солнечных энергетических установок. Как показывают экспериментальные данные, полученные на различных конструкциях инжекторов-конденсаторов [3, 5, 7, 8 и др.] г отличающихся друг от друга схемным решением ввода жидкости, конденсационный инжектор обладает весьма низким внутренним КПД. Это обстоятельство существенно затрудняет его широкое практическое применение. Поэтому задача повышения эффективности конденсационного инжектора является весьма актуальной.

Другим примером струйного преобразователя энергии может служить парогазожидкостная эжекционная труба Вентури (ЭТВ), применяемая для транспортировки и тонкой очистки запыленных промышленных газов. В ней, в частности, в качестве активного рабочего тела используется высокоскоростная парожидкостная среда с мелкодисперсной жидкой фракцией. Одним из наиболее эффективных и экономичных способов приготовления парожидкостного потока является дробление струй холодной технической воды и ее последующий разгон при помощи сверхзвукового парового потока, сформированного в сопле Лаваля, при ее впрыске в расширяющуюся часть сопла. Пар для этой цели может быть получен в котле-утилизаторе. Для расчета характеристик ЭТВ необходимы надежные методы расчета характеристик ее элементов, и в первую очередь - паровых сопел Лаваля, балластированных жидкостью.

Цель работы. Данная работа посвящена повышению эффективности рабочего процесса в инжекторе-конденсаторе за счет использования эффекта присоединенной массы к активному паровому потоку, т.е. путем балластирования парового потока жидкостью в активном сопле. Поставленная цель определила необходимость решения следующих основных задач теоретического и экспериментального характера: создать экспериментальный стенд и измерительные средства, не выпускаемые серийно отечественной промышленностью;

- обеспечить корректность подмешивания жидкости в сформированный в сопле Лаваля сверхзвуковой паровой поток;

- экспериментально изучить влияние начальных параметров пара и жидкости на эффективность ее разгона в канале заданной геометрии;

- на основе использования механики гетерогенных сред разработать математическую модель течения пара в сопле Лаваля при подмешивании в пар дополнительной жидкости;

- провести экспериментальную апробацию достоверности расчетной модели;

- на основе сочетания физических и вычислительных экспериментов провести анализ влияния различных факторов на критерии эффективности рабочего процесса в балластированном жидкостью паровом сопле и в инжекторе-конденсаторе в целом;

- для оценки продуктивности рассматриваемого пути повышения эффективности инжектора-конденсатора и определения вклада в решение поставленной проблемы провести его апробацию на других конкретных технических приложениях.

Научная новизна. Б работе экспериментально исследована и подтверждена работоспособность новой схемы ввода жидкости, позволяющей достаточно эффективно раздробить ее сверхзвуковым потоком пара на участке сопла малой протяженности. На основе неравновесной модели многофазной среды построена и экспериментально апробирована расчетная модель течения пара и жидкости в канале заданной геометрии (сопле Лаваля) при наличии энерго- и массообмена между фазами. В ней учитывались реальные свойства рабочих тел и возможные нерасчетные режимы течения пара из-за внезапного появления в сверхзвуковом потоке дополнительной холодной жидкости. Комплексные теоретические и экспериментальные исследования позволили произвести коррекцию по-яуэмпирических соотношений, рекомендуемых для определения значений эффективного коэффициента трения равновесного потока влажного пара ) стенки канала и коэффициента лобового сопротивления капель. Теоре-гически и экспериментально подтверждено влияние начальных параметров ¡ара и жидкости на эффективность ее разгона в сопле Лаваля. Показа-ю, что основной разгон жидкости происходит на весьма коротком гчастке сопла. При одном и том же коэффициенте инжекции жидкости ¡алластирование сверхзвукового парового потока жидкостью в сопле 1риводит к повышению импульса образовавшейся двухфазной смеси по ¡равнению с исходным паровым лишь при начальных давлениях пара, равных или больших 8 бар. Установлено, если пар имеет относительно вы-окое начальное давление, разгон жидкости следует осуществлять в фоточной части сопла, позволяющей полностью сработать заданный пе-епад давления пара. Проанализировано влияние масштабного фактора опла на эффективность разгона жидкости конденсирующимся паром в ка-:але заданной геометрии. Доказано, что путем балластирования парово-о потока жидкостью в активном сопле можно существенно повысить на-орность и внутренний КПД конденсационного инжектора. Использование асчетной модели течения пара и жидкости в сопле Лаваля позволило рассчитать характеристики эжекционной трубы Вентури с принципиально новым способом ее орошения, используемой для транспортировки и тонкой очистки запыленных газов мартеновской печи.

Основное содержание работы.

В первой главе диссертации рассмотрено современное состояние теоретических решений и экспериментальных исследований инжекто-ров-конденсаторов-струйных преобразователей энергии. На основе анализа опубликованных результатов формируются цели и задачи настоящей работы.

Во второй главе обосновывается способ и схема экспериментального исследования и его цели. Дано описание экспериментальной установки и его основных элементов, приборов и систем измерений, объектов исследования, методики проведения экспериментов, методики определения параметров и оценка погрешностей измеряемых величин. Здесь же приведены; основные результаты экспериментальных исследований. Экспериментальная ацробация новой схемы ввода жидкости в сформированной в канале заданной геометрии сверхзвуковой паровой поток подтвердила ее преимущество перед классическими схемами ввода. Получена экспериментальная зависимость влияния условий ввода жидкости на эффективность ее разгона паровым потоком, что адекватно разным степеням его расширения в канале заданной геометрии при фиксированном полном давлении на входе в сопло. Исследовано влияние коэффициента инжекции на величину ее скорости в конечном сечении сопла при варьировании начальной степенью сухости пара и его полным давлением. Показано существование оптимума для скорости жидкой фазы и эффективности ее разгона как функции начального паросодержания. Установлено, что предварительный подогрев жидкости существенно увеличивает эффективность ее разгона. Экспериментально выявлено также влияние начального давления пара и ряда других факторов на разгон жидкости конденсирующимся паром. Дан анализ полученных результатов. Отмечены особенности течения пара до встречи его с жидкостью: скачки уплотнения и дозвуковые режимы течения вплоть до сечения ввода жидкости.

В третьей главе с учетом отмеченных выше особенностей на основе равновесной модели течения пара до сечения ввода жидкости и модели полипараметрического континуума после сечения ввода построена расчетная гидродинамическая модель стационарного течения пара и жидкости в каналах заданной геометрии. Выписаны основные дифференциальные уравнения и законы межфазного взаимодействия,. Описаны алгоритм поиска начальных параметров пара, при которых для известного полного давления и заданного начального паросодержания реализуется максимальный расход пара через сопло, и алгоритм определения параметров пара в сечении ввода жидкости. Сравнение расчетных и опытных результатов показало их некоторое несоответствие из-за некорректности задания в модели некоторых феноменологических коэффициентов взаимодействия. Для согласования расчетных и опытных результатов получены конкретные виды корректирующих функций, позволяющие уточнить значения эффективного коэффициента трения влажного пара, соэффициента лобового сопротивления и для определения начальной ско-зости капель жидкости.

В четвертой главе приведены результаты использования расчетной шдели для повышения эффективности струйных преобразователей различ-юго назначения. В частности, показано, что при оптимальном распре-(елении расхода охлаждающей жидкости за счет эффекта балластирования [арового потока первичным расходом жидкости в активном сопле напор-юсти инжектора-конденсатора в сравнении с классической схемой его сполнения может быть увеличена более чем в 1,5 раза, а внутренний

КПД - в 1,5 раза. При оптимальной начальной степени сухости пара для балластированного сопла эти показатели возрастают и составляют соответственно 2 и 1,8 раза. Проанализирована и подтверждена экспериментально при промышленном внедрении результатов возможность использования расчетной модели для определения характеристик паро-жидкостного потока, полученного путем балластирования парового потока жидкостью в сопле Лаваля.

3 заключение диссертации приведены выводы и основные результаты работы.

Автор защищает способ повышения эффективности рабочего процесса в инжекторе-конденсаторе; новую схему ввода жидкости в сверхзвуковой сносящий поток пара; расчетную модель течения пара в сопле Лаваля при наличии его балластирования жидкостью; теоретическое и экспериментальное исследования влияния начальных параметров пара и жидкости и ряда других факторов на тяговые и энергетические характеристики парового сопла Лаваля, балластированного жидкостью; результаты численных расчетов, показывающие возможность использования построенной расчетной модели для повышения эффективности струйных преобразователей энергии различного назначения.

Практическое значение и реализация работы. Полученные в работе результаты могут быть использованы при расчете струйного насоса (инжектора-конденсатора), обеспечивающего циркуляцию теплоносителя к потребителям при практической реализации проектов геотермальных и солнечных энергетических установок. Разработанная расчетная модель применена при проектировании и изготовлении промышленного образца ЭТВ с новым способом ее орошения, предназначенной для транспортировки и тонкой очистки газов мартеновской печи. Это же устройство предполагается использовать при решении экологических проблемм промышленных МГД-установок на угле.

Результаты работы внедрены в институте "ВНШШЧерметэнерго-очистка" при проектировании и изготовлении для Магнитогорского металлургического комбината промышленного образца ЭТВ с новой системой ее орошения, используемой для транспортировки и очистки запыленных газов мартеновской печи. Применение новой системы орошения ЭТВ позволило, наряду с решением задачи охраны окружающей среды, получить только на одной мартеновской печи экономический эффект в размере 39,85тыс. руб. в год. Результаты работы использованы также на Кохтла-Ярвеской ТЭЦ при проектировании систем, для очистки продуктов сгорания от зольных частиц и трубопроводов от накипи и на и/я В-2289 при разработке и создании струйных насосов различного назначения.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в работах [105«-ПО, 126 > 127],

I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ИНЖЕКТОРОВ-КОНДЕНСАТОРОВ - СТРУЙНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ

Выводы и основные результаты

I* На основе равновесной гидродинамической модели разработана методика расчета течения влажного пара в соплах Лаваля, обеспечивающая надежное определение максимального расхода смеси и ее скорости в промежуточных сечениях и на срезе сопла.

2. С использованием неравновесной модели построена и экспериментально апробирована методика расчета течения однокомпонентной двухфазной смеси в канале заданной геометрии, позволяющая корректно рассчитывать тяговые и энергетические характеристики сверхзвуковых паровых сопел, балластированных жидкостью.

3. Предложен и экспериментально реализован новый способ ввода жидкости в сверхзвуковой сносящий поток, позволивший эффективно раздробить струи жидкости и организовать качественное смешение паровой и жидкой фаз на коротком участке сопла.

Комплексными теоретическими и экспериментальными исследованиями установлено, что эффективность разгона жидкости в паровом сопле Лаваля зависит от условий ее ввода и начальных параметров пара и жидкости. Максимальная эффективность ее разгона в интервале начальных давлений пара от 3,5 до 6,3 бар получена при Х0- 0,35. Предварительный подогрев жидкости от 20°С до 80°С увеличивает эффективность ее разгона конденсирующимся паром в 2* 4 раза.

5. Балластирование парового потока жидкостью в активном сопле становится эффективным при начальном давлении пара выше 8 бар. Разработан метод расчета геометрии проточной части сопла, позволяющей в каждом конкретном случае с учетом начального давления пара или же начальной температуры жидкости реализовывать в ней заданную степень расширения несущей среды.

6. Показано, что при начальном массовом паросодержании, равном

0,35, напорность инжектора-конденсатора за счет эффекта балластирования парового потока жидкостью в активном сопле в сравнении с классическими схемами его исполнения увеличивается в 2 раза, а внутренний КПД - в 1,8 раза. Увеличение гидравлического диаметра проточной части такого инжектора при прочих равных условиях приводит к повышению его эффективности в 1,2 раза.

7. Расчетный метод течения парового потока в соплах при их балластировании жидкостью использован при промышленном внедрении нового способа орошения эжекционной трубы Вентури, предназначенной для транспортировки и тонкой очистки запыленных газов, на предприятиях черной металлургии. Экономический эффект от внедрения результатов работы только на одной мартеновской печи составил 39,85 тыс. руб. в год.

1. Келлер С.Ю. Инжекторы. М., Иашгиз, 1954, 158с.

2. MLguet John,6eozge Bzown. An anatyticat and expe-zimentaß investigation of a condensing ejectoz with a condensaôâe vapoz-„PyZodynamics41966,^,1. A/2, p 155- /77.

3. GzoCmeS М.А., Petzick M. Экспериментальное исследование работы конденсационного инжектора и анализ КПД при сверхзвуковой скорости пара на входе. ШТЭЭ и ТЭ. Информ.бюллетень (по материалам зарубежной печати), ВИНИТИ, 1969, вып.7(84), с. 50-67.

4. Экспериментальное исследование пароводяного инжектора, материалы симпозиума по производству электроэнергии с помощью ЫГД-ге-нераторов. Вена, 1968, тоы.З, с.1613-1635. Авт.: А.П.Севастьянов, Э.Э.Ыпильрайн и др.

5. Bzown G.к.,Levy ЕМ.Liquid metat magnetohydzodyna-mic powez genezation with condensing ejectaz sys-tes-nEâectziSLty fzom M HD. vot 2 '! Vienna y Î966f p. 109 f- 11 Од.

6. Аладьев И.Т., Кабаков В.И., Теплов C.B. Исследование инжекторов на двухфазных потоках воды и калия. В сб.Исследования по механике и теплообмену двухозазных сред. M., 1974, вып.25, с.171--181.

7. Аладьев И.Т., Кабаков В.И. Анализ эффективности конденсационного инжектора.- В сб.:Вопросы массопереноса в энергетических установках. Ы., 1974, вып.¿9, с.45-62.

8. Ададьев И.Т., Кабаков В.И., Теплов C.B. Исследование инжекторас распределенный подводом жидкости.- В сб.: Вопросы газотермодинамики энергоустановок. Харьков, 1974, вып.1, с.62-70.

9. О С de КОр W.J Rex D. Характеристики жидко металлических МГД циклов с многоступенчатой инжекцией.- ППТЭЭ и ТЭ. Информ. бюллетень (по материалам зарубежной печати), ВяИиТИ, 1967, вып. 9)62), с.56-72.

10. Козлов В.Б., Циклаури Г.В. Термодинамика многоступенчатого разгонного устройства жидкости.- "Известия АН СССР. Энергетика и транспорт". Ы., 1968, i 2, с.58-62.

11. Rex D- Механизм различных типов потерь в жидкометалли-ческих МГД циклах с многостадийным инжектированием. ППТЭЭ и ТЭ. Информ. бюллетень (по материалам зарубежной печати), ВИНИТИ,1969, вып.7 (84), с.65-72.

12. Rode botd R. Преобразование энергии с жидкометаллически-ми рабочими телами в МГД системе S~t(XUStZQn£zohz (отчет о состоянии работ, 1968).- Там же, с. 3-8.

13. HEocngethen 3.7 Schvefeß H. Р. Двухфазное сопло и экспериментальные исследования струи с полым ядром.- ППТЭЭ и ТЭ. Информ. бюллетень (по материалам зарубежной печати), ВИНИТИ,1970, № 12, с.3-14.

14. Аладьев И.Т., Кабаков В.И., Теплов С.В. Экспериментальное исследование инжектора с распределенным подводом жидкости.- Всб.вопросы газотермодинамики энергоустановок. Харьков, 1975, вып.2, с.97-102.

15. Gzoâmes M.A.,Petzick MJezgez A. Condensing injectoz expeziments and analysis of pezfozi-mance with supezsoncc Lntet Vapouz. vEtectz. M HD, i960, vaô. 3." Vienna, 1968, p. 1521-1544.

16. Leu nez 6. Voztesungen ü6ez Theozce dez Tuzßinen. Leipzig, 1899, p. 287.

17. RanKÙn M. Pzoceedings о/ the Royaß soc. y 1870.

18. Коновалов В.И. Некоторые вопросы теории инжектора и струйного подогревателя.- Известия ВТИ. М., 1951, й 5 с.57-63.

19. Дейч М.Е., Степанчук В.Ф. К расчету предельных режимов эжекторов с изобарическим начальным участком смешения.- "Теплоэнергетика", 1956, № 3, с.26-30.

20. Вильдер С.И. Упрощенная методика расчета пароэжекторных ваку-умнасосов.- "Химическое машиностроение", 1963, fê 4, с.51-64.

21. Ковалев А.П., Каган А.Я., Хзмалян Д.М. Расчет эжекторных устройств в топках котлоагрегатов.- "Теплоэнергетика", 1966,fé Ю, с.

22. Ким К.К. К расчету жидкостных и парожидкостных эжекторов. -"¿Ï. прикл.механ. и техн. физики", 1962, }е 6, с.134-137.

23. Определение локальных параметров потока в камере смешения разгонного устройства.- В сб.: МГД метод получения электроэнергии. М., "Энергия", 1968, с.444-456. Авт.:Э.Э.Шпильрайн, Г.В.Циклаури и др.

24. Методика расчета простейшего инжектора.- Там же, с.456-468. Авт.: М.Е.Дейч, В.Ф.Степанчук, Г.В.Циклаури и др.

25. Гъвипс( О. Термодинамика многоступенчатого процесса смешения.- ППТЭЭ и ТЭ. Информ. бюллетень (по материалам зарубежной печати), ВИНИТИ, 1у69, ¡¿7, с. 21-29.

26. ЗХ.Циклаури Г.В., Кудрявцев Б.К. Некоторые вопросы оптимизации инжекторной схемы преобразования с жидкометаллическим МГДГ. -В сб.:МГД метод получения электроэнергии. М.,"Энергия", 1972, с. 237-249.

27. Ръ9ЫГ7С( !У. Репортерский доклад по проблеме "Разгон жидкости."- ППТЭЭ и ТЭ. Информ. бюллетень (по материалам рарубеж-ной печати), ВИНИТИ, 1972, № 3 (116), с.59-64.

28. Термодинамический анализ новых циклов с жидкометаллическим МГД-генератором. Труды международного симпозиума по производству электроэнергии с помощью МГД-генераторов. Вена, Австрия,1968, т.З, ч.2, с.1587-1613.

29. Рекс Д. ^идкометаллические МГД циклы с регенеративным теплообменом в сопле.- В сб.: МГД метод получения электроэнергии. М., "Энергия", 1971, с.205-215.

30. О£с(екор 1А/., Г?ех1). Характе рист ики жидко-ме талли-ческих МГД циклов с многоступенчатой инжекцией.- ППТЭЭ и ТЭ. Информ. бюллетень (по материалам зарубежной печати), ВИНИТИ,967, вып.У (62), с.56-64.

31. Иродов В.Ф., Аладьев И.Т. К расчету течения в инжекторе-конденсаторе.- В сб.¡Исследования по механике и теплообмену двухфазных сред. М., Минэнерго СССР, 1974, вып.25, с.156-161.

32. Циклаури Г.В., Данилин B.C., Селезнев Л.И. Адиабатные двухфазные течения. М., "Атомиздат", 1973, 447 с.

33. Rose R. Stean Oet. Pump.Battis Atomic Powez Laèozatozy. WARD-TM-227,1960/8p.

34. Исследование конденсирующего инжектора.- В сб.: Исследования по теплообмену и гидродинамике в элементах энергетических установок. Ы., 1979, с.72-83. Авт.: И.т.Аладьев, ^.М.Крантов, В.А.Мухин, Т.И.Серебряникова, С.В.Теплов.

35. Выбор оптимальных режимных параметров для инжектора-конденсатора с изобарической камерой смешения.-Там же, c.98-jl08. Авт.: И.Т.Аладьев, Н.А.Калакуцкая, Н.Ф.Парфентьева и др.

36. Аладьев И.Т., Теплов C.B., Пчелкин И.М. Методика и некоторые результаты определения истинных скоростей фаз на срезе двухфазных сопел. Отчет & 7/129. ЭНПН им.Г.М.Кржижановского. М., 1968, 14 с.

37. Исследование течения влажного пара в осесимметричных соплах Лаваля в широком диапазоне степеней влажности "Теплофизика высоких температур", 1969, 7, fê 2, с.327-334. Авт.:М.Е.Дейч, В.С.Данилин и др.

38. Результаты испытания сопел Лаваля с различной длиной проточной части на пароводяной смеси.- 3 сб.: Тепло-массоперенос в одно-и двухфазных средах. М.,"Наука", 1971, с.51-59. Авт.:С. 13.Тепло в, И.С.Вартазаров и др.

39. Дейч М.Е., Салтанов Г.А., Куршаков A.B. Исследование течениявлажного пара в плоских соплах Лаваля при нерасчетных режимах.-"Известия высших учебных заведений. Энергетика", 1969, № I, с.53-59.

40. Исследование потоков влажного пара в соплах. "Теплофизика высоких температур", 1972, 10, № 1, с.122-129. Авт.:М.Е.Дейч, Г.В.Циклаури и др.

41. Мукачев Г.А., Метелин Ю.Г. Экспериментальное исследование процесса конденсации в сверхзвуковом потоке "Теплофизика высоких температур", 1969, 7, fê2, с.318-327.

42. Сравнение данных по истечению из сопел паровых и парокалиевых смесей малых сухостей.- В сб.:Псследования по механике и теплообмену двухфазных сред. М., 1974, вып.25, с.86-103. Авт.: И.Т.Аладьев, И.С.Вартазаров и др.

43. Крантов Ф.М., Мухин В.Я., Теплов C.B. Экспериментальное исследование двухфазного сопла Лаваля с центральным телом.- В сб.: Вопросы газотермодинамики энергоустановок. Харьков, 1974, вып.1, с. 54-62.

44. Критические условия в двухфазных потоках с непрерывной паровой или газовой фазой.- "Теплофизика высоких температур", 1974, 12, гё 2, с.344-353. Авт.:М.Е.Дейч, В.С.Данилин и др.

45. Критические условия в соплах Лаваля, работающих на двухфазной среде.- "Теплоэнергетика", 1969, й б, с.76-79. Авт.:Ы.Е.Дейч, В.С.Данилин и др.

46. Васильев D.H. Теория двухфазного газожидкостного эжектора с цилиндрической камерой смешения. В сб.:Лопаточные машины и струйные аппараты. М., Машиностроение, 1971, вып.5, с.175-261.

47. Васильев D.H. Некоторые одномерные задачи-течения двухфазной газопарожидкостной смеси.- В сб.:Лопаточные машины и струйные аппараты. М., Машиностроение, 1972, вып.6, с.179-201.

48. Слезкин H.A. Дифференциальные уравнения движения пульпы. "Доклады АН СССР", 1952, 86, №2, с.107-144.

49. Баренблатт Г.И. О движении взвешенных частиц в турбулентном потоке. "Прикладная математика и механика", 1953, 17, № 3,с.27 3-274.

50. Баренблатт Г.И. О движении взвешенных частиц в турбулентном потоке, занимающем полупространство или плоский открытый канал конечной глубины. "Прикладная математика и механика", 1955, 19, й 1, с.61-88.

51. Телетов С.Г. Вопросы гидродинамики двухфазных смесей.-"Вестник Московского университета. Матем., механика, астрономия, физика, химия", 1958, }ё 2, с. 15-27.

52. Рахматулин Х.А. Основы газодинамики взаимопроникающих движений сжимаемых оред. "Прикладная математика и механика", 1956, 20, Ü 2, с.184-195.

53. Фукс H.A. Механика аэрозолей М., И3дВо АН СССР, 1955, 351 с.

54. Дейч Н.Е., Филиппов Г.А. Газодинамика двухфазных сред. М., "Энергия", J-958, 423 с.

55. Салтанов Г.А. Сверхзвуковые двухфазные течения. Под ред. М.Е.Дейча и В.Ф.Степанчука. Минск, "Вышейш. школа", 1972, 480 с.

56. Соу С. Гидромеханика многофазных систем. М., "Мир", 1971, 536 с.

57. Уоллис Г. Одномерные двухфазные течения М., "Мир", 1972, 440 с.

58. Стернин Л.Е. Основы газодинамики двухфазных течений в соплах. М., Машиностроение, 1974, 211 с.

59. Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. М., "Наука", 1978, 336 с.

60. Гидромеханика. Том б. Из серии "Итоги науки и техники. Механика разреженного газа и многофазных сред". M., 1972, 175 с.

61. Бэйли (W.S. BaLty ) и др. Течение газа с твердыми частицами в осесимметричной сопле. "Ракетная техника", 1961, fê б,с. 56-62.

62. Глауц Р.Д. Смешанное дозвуковое и сверхзвуковое течение газа с твердыми частицами.- "Ракетная техника", 1962, т.32, № 5,с 147-149.

63. Эмануэль Г. Применение метода численного интегрирования при наличии особенности в виде седловой точки к расчету одномерного неравновесного течения в сопле. "Астронавтика и ракетоди-намика" (ЭКспресс-инф. ВИНИТИ), 1965, fê II, с 5-25.

64. Кобзарь А.И., Янтовский Е.И., Толмач И.М. Течение двухфазной смеси в канале переменного сечения.- "Известия АН СССР. Энергетика и транспорт", 1954, fê 4, с. 522-528.

65. Селиванов В.Г., Фролов С.Д. О течении газожидкостной смеси в геометрическом сопле с постоянной разностью скоростей фаз.ffitíií", 1967, 12, Й5, с. 645-649.

66. Kiie^QÍ James R. Gas paiticße поъъСе ffows. 9-th sympos (Dnteznat) Comßust3thаса M J. 1962" New- Уогк- London, Acad.Pzess, /РбЗ, л 81t-926.

67. Депешинский H.A., Бузов A.A., Федорова H.H. Теоретическое исследование течения пароводяного двухфазного рабочего тела с учетом неравновесного межфазного взаимодействия. В сб.: Вопросы газотермодинамики энергоустановок. Харьков, 1974, вып. I,с 29-37.

68. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкости. Ы.-Л., Изд-во АН СССР, 1945.

69. Шваб В.А. Некоторые итоги цикла исследований потоков гетерогенных сред, применительно к задачам пневматического транспорта.- В сб.:^тоги исслед. по матем. и механике за 50 лет, Томск, 1967, с. 117-136.

70. Горбис З.Р. Теплообмен и гидромеханика дисперсных сквозных потоков. М., "Энергия", 1970, 423 с.82.1íipafí6ep A.A. К расчету нагрева дисперсных частиц в двухфазном потоке. В сб.:Вопросы техн. теплофиз. Киев, "Наукова думка", 1971, вып. 3, с. 37-40.

71. Фюлеп Яноги. Приближенное аналитическое решение системы дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих задачи тепло- и массопере носа. В сб.: Тепло- и массоперенос. Минск, 1972, т. 9, ч.2, с. 528-538.

72. Буевич Ю.А., Корнеев Ю.А. О переносе тепла и массы в дисперсной среде.- прикл. мех. и техн. физ'.', 1974, й 4, с. 79-67.

73. Дементьева К.В., Макаров A.M. и др. Исследование теплообмена при конденсации пара на свободных струях холодной жидкости. ИШИ, 1972, 23, ig 4, с. 692-700.

74. Никитенко Н.И. К исследованию-теплопереноса при изменении агрегатного состояния.- "ИФЖ", 1965, 8, № I, с. 16-19.

75. Косарев A.A. Об одном методе моделирования некоторых задач теплопроводности с движущимися границами. "ИФЖ", 1966, 10, № 2,с 225-228.

76. Капинос В.М., Мацевитый Ю.М. О решении задачи стационарной теплопроводности с учетом зависимости коэффициента теплопроводности от температуры методом сеток. "Известия высших учебных заведений. Энергетика", 1965, й 5, с.77-84.

77. Städtke И. Теоретическое исследование неравновесного расширения пара калия в сопле Лаваля. ППТЭЭ и ТЭ. Информ. бюллетень (по материалам зарубежной печати). ВИНИТИ, 1972, № 3 (116) с. 64-73.

78. Борисенко А.И., Селиванов В.Г., Фролов С.Д. Расчет и экспериментальное исследование газожидкостного сопла при значительномсодержании жидкости в газе. В сб.: Вопросы газотермодинамики энергоустановок. Харьков, 1974, вып. I, с. 83-93.

79. Селиванов В.Г., Сопленков К.И., ©ролов С.Д. О течении газожидкостной среды в соплах заданной геометрии. В сб.: Вопросы газотермодинамики энергоустановок. Харьков, 1975, вып. 2,с. 19-28.

80. Селиванов В.Г., Фролов С.д. О влиянии подмешивания воды в газовый поток на тягу, развиваемую с помощью газожидкостного сопла. В сб.:Вопросы газотермодинамики энергоустановок. Харьков, 1975, вып. 2, с. 28-37.

81. Селиванов В.Г., Фролов С.Д., Худяков В.Ф. Разгон жидкости газом при подводе ее в различные сечения сопла Лаваля. В сб.: Вопросы газотермодинамики энергоустановок. Харьков, 1975, вып. 2, с. 59-65.

82. Лыков A.B. Теория теплопроводности. Li., "Высшая школа", 1967, 599 с.

83. Кабаков В.К., Аладьев И.Т. Некоторые особенности смешения в высоковлажном двухфазном потоке.- В сб.: Тепло- и массоперенос в одно- и двухфазных средах. М., "Наука", 1971, с.66-70.

84. Селиванов В.Г. Некоторые особенности процесса разгона жидкости газом в двухфазных соплах.- В сб.: Вопросы газотермодинамики энергоустановок. Харьков, 1976, вып. 3, с. 62-77.

85. Лышевский A.C. Движение жидких капель в газовом потоке. "Известия вузов". М., Машиностроение, 1964, й 5, с.75-81.

86. ЮО.Вукалович М.П., Новиков И.И. Техническая термодинамика. Ы.-Л., Госэнергоиздат, 1962, 304 с.

87. Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. М., Машиностроение, 1968, 396 с.

88. Самарский A.A. Введение в теорию разностных схем. М., "Наука", i97i, 552 с.

89. ХОЗ.Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М., "Наука", 1969, 824 с.

90. Enget И.О. Some pzoèCems in the design and opezation of jet ejectozs „Pzoc.Jnstn. Mech. Engzs"7 1953 (1954-), 177, p. 3Ï7-357.

91. Исследование процесса разгона жидкости конденсирующимся паром в канале заданной геометрии. Отчет, ХАИ, 1981, Инв.й 028Х. 5017X65, 312 с. М.А.Беспятов, С,Д,Фролов.

92. Влияние начальной сухости пара на эффективность разгона жидкости в канале заданной геометрии.- В ed.: Вопросы газотермодинамики энергоустановок. Харьков, 1974, вып. I, с.75-83. М.А.Беспятов, С.Д.Фролов и др.

93. Х07.Зависимость эффективности разгона жидкости конденсирующимся паром от ее начальной температуры.- В сб.: Вопросы газотермодинамики энергоустановок. Харьков, 1974, вып. I, с.70-75. М.А.Беспятов, С.Д.Фролов и др.

94. Юб.Беспятов М.А., Фролов С.Д. О совместном течении жидкости и пара в канале заданной геометрии.- В сб.:Вопросы газотермодинамики энергоустановок. Харьков, 1975, вып. 2, с.45-53.

95. Беспятов М.А., Фролов С.Д. О сопротивлении трения при течении влажного пара в соплах. В сб.: Вопросы газотермодинамики энергоустановок. Харьков, 1975, вып.З, с.77-81.

96. Гидравлика двухфазного потока при движении в трубах и каналах.- В кн.:Тепло- и массоперенос. Минск, 1959, т.2. ч. I, с. 334-345. Авт.: А.А.Андреевский, В.Л.Боришанский и др.

97. ПЗ.Андриасов Р.С., Грон В.Г. Гидравлические сопротивления при движении газожидкостной смеси в вертикальных трубах. В кн.: Труды Моск. ин-та нефтехимической и газовой пром-сти. М., 1972, вып. 99, с. 39-45.

98. Абрамов Г.Х., Астафьев В.Б., Бобе л,С. К вопросу расчета гидравлического сопротивления нерасслоенного двухфазного адиабатного потока. "Теплоэнергетика", 1975, № 8, с. 41-43.

99. Wattes S.&. Use of the Reynolds ftux concept foz analysing one-dimensional two phase ■ftow. - „ Jnt. U. Heat and Mass Tzanasfez\ 1968, vot. 11, p. 459-4-72.

100. П8.Кабаков B.H., Аладьев И.Т. Траектория и глубина проникновения струи жидкости в двухфазный поток.- В кн.: Двухфазные потоки и вопросы теплообмена. М., 1970, с.25-31.

101. Блинков В.Н., Селиванов В.Г., Фролов С.Д. Анализ эффективности эжектора при балластировании активного газа жидкостью.

102. В сб.: Газотермодинамика многофазных потоков в энергоустановках. Харьков, 1978, вып.1, с.52-60.

103. Струйный аппарат. Авт.свид. № 687268, май 1977. Авторы Горбенко Г.А., Фролов С.Д.

104. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. М., Энергия, 1970, 288 с.

105. Опарышева В.Т. Новая система отвода и тонкой очистки отходящих газов. Экспресс-информация. Мин. черной мет. СССР. 1975, серия 22, вып. К I, 8с.

106. Эжекционная труба Вентури. Положительное решение Ю4374303/23-26 от 7 февраля 1983 г. на заявку. Авт.: Каненко Г.М., Чере-пинский М.М., Коваленко Ю.Л., Беспятов М.А.

107. Экономический эффект от применения новой системы орошения для газоотводящего тракта мартеновской печи 17 составил 91,7 тыс.руб. в год.

108. Помимо экономической эффективности новый способ транспортировки и очистки газов мартеновской печи позволил повысить эффективность мероприятий в области охраны окружающей среды.

109. Утверждаю Главный инженер Кохтла-Ярвеской1. А.М.Калмару 1982 г.1. А К 'Тоб использовании результатов диссертационной работы БЕСПЯТОВА М.А. "Разгон жидкости конденсирующимся парой в струйных аппаратах".

110. Комиссия в составе: начальника опытного цеха тов. Тупики-на В.Я., начальника ПТО тов. Воротилина В.Ф., начальника КТЦ тов. Иооста Э.О. составила настоящий акт в том, что результаты диссертационной работы тов. Беспятова-М.А.:

111. Инженерная методика расчета сверхзвуковых паровых сопел, балластированных жидкостью;

112. Экспериментальные данные о влиянии начальных режимных параметров пара и жидкости на эффективность разгона жидкости конденсирующимся паром в паровых соплах Лаваля;

113. Рекомендации по проектированию струйных аппаратов, предназначенных для транспорта водозоловых смесей использованы при проектировании устройства подачи дымовых газов в пульпопроводах.

114. Настоящая работа способствует созданию образцов новой техники, имеющих улучшенные характеристики.

115. Члены комиссии ^зи? ' В.А. Ткачев

116. Н.С. Котелевец В.Л. Джеппа

117. УТВЕРЖДАЮ" ^^'/Шдажяр.; Харьковского

118. СПРАВКА о внедрении результатов и сследований

119. Предварительный экономический эффект от применения новой системы орошения для газоотводящего тракта мартеновской печи № 17 составил 91.7 тыс.руб. в год. Уточненный расчет экономического эффекта от. внедрения новой техники составил 79.7 тыс.руб.

120. Долевое участие Харьковского авиационного института в создании экономического эффекта составляет 50$, что соответствует 39.85 тыс.руб. в год.

121. Долевое участие Беспятова М.А. в создании экономического эффекта составляет 50$, что) соответствует 39,85 тыс. руб.

122. Зав.кафедрой к.т.н.,доцент

123. Руководитель г эко номи ческой

124. Показатели, необходимые для расчета:1. Наименование показателей1. Объем производства стали

125. Себестоимость продукции годового объема стали1. Капитальные вложения

126. Предпроизводственные затраты

127. Годовой экономический эффект

128. Обознач. Ед. Показат. Показат. Источник изм. базового после информации варианта внедрен.1. А тммк1. С тыс.руб. 67,91 76,341. К 5,0 Данныеинститута ВНИПИЧермет3,279,7энергоочист;

129. Расчет экономического эффекта.

130. Расчет экономического эффекта в соответствии с "Инструкцией пв ределению экономической эффективности использования в черной метаялургии новой техники, изобретений и рационализаторских предложений", утвержденной в Минчериете СССР 8 февраля 1979г.

131. Расчет производится дня печи »17 мартеновского цеха Ю Магнитогорского металлургического комбината.

132. Для расчета принимаются следующие исходные данные (дня печи517)1. Наименование показателейй.

133. Ед. Поаязат. Показат. Источник изм. базового после внед- информации ' варианта рения орош. технич. водой )1981) (1982)41. Объем производства сталит

134. Условно-постоянные расходы на 1т стали руб,

135. Доля в приросте производства стали» отнесенная за счет газоочистки

136. Годовой расчет химочищенной воды

137. Годовой расход технической водым427781 4414083458424,00,65000001. По даннымммк1 2 3 4 Ьштальные затраты тыс.руб. — 5,0 По данным институтаздпроизводственные граты 3,2 ВНШИЧермет-энергоочистка1. Эксплуатационные расходы,а) мартеновская печь $ 17

138. В соответствии с приведенными исходными данными, экономия ■ сплуатационных расходов определяется следующим образом:

139. По .мартеновскому цеху № 3:за счет увеличения объема производства стали в результате улуч-ния отсоса газов от печи и теплового режима работы печи4 х (441408 427781) х 0,6 = 32,7 тыс.руб.

140. Годовой экономический эффект, определенный по формуле= А с 1 0,15 а К ■ставит с учетом предпроизводственных затрат по мартеновскому ¡ху № 33

141. Э = 32,7 0,15 х 3,2 = 32,2 тыс.руб.1. По паросиловому цеху:за счет замены химочищенной воды технической и в результате 1едрения новой системы орошения технической водой через парожидкост-де сопла.153 х 346 7,10 х 500) = 49,4 тыс.руб.

142. Экономия эксплуатационных расходов составит 49,4 1,1 = 48,3.тыс.руб.

143. Годовой экономический эффект по паросиловому цеху составит с етом амортизационных отчислений и затрат на текущий ремонт:

144. Э = 48,3 0,15 х 5 = 47,5 тыс.руб.

145. Итого : суммарный годовой экономический эффект составит Э = 47,5 + 32,2 = 79,7 тыс.руб.

146. Доля института "ВНИПИЧерметэнергоочистка" 50% или 39,85 тыс.руб. Доля Харьковского авиационного института 50% или 39,85 тыс.руб.Л

147. Зав.лабо рат орией щромеханической очистки газов

148. Зав.сектором :ономической эффективности