автореферат диссертации по энергетике, 05.14.05, диссертация на тему:Теплообмен при конденсации на трубах, погруженных в зернистый слой

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ И А У К СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ТЕПЛОФИЗИКИ им.С.С.КУТАТЕЛЙДЗЕ ГК РФ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИИ КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РГ 5 Ой

~ I) I На правах рукописи

Богомолов Александр Романович

ТЕПЛООБМЕН ПРИ КОНДЕНСАЦИЙ НА ТРУБАХ. ПОГРУЖЕННЫХ В ЗЕРНИСТЫЙ СЛОЙ

05.14.05 - теоретические основы теплотехники

Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Новосибирск - 1994

Работа выполнена в Кузбасской региональной лаборатории Института теплофизики имени С.С. Кутателадзе СО РАН

Научный руководитель академик Накоряков В.Е.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

доцент Дорохов А.Р. канд. физ.-мат. наук, доцент йлексеенко C.B.

Ведущая организация НИИ прикладной математики и механики при Томском государственном университете

Защита состоится__________

О JO

в часов на заседании специализированного совета

K002.65.0i по присуаденив ученой степени кандидата наук в Институте теплофизики им. С.С.Кутателадзе СО РАН.

630090, г. Новосибирск, проспект академика Лаврентьева, 1,

С диссертацией можно ознакомится е библиотеке Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН.

Автореферат разослан "J$j'г5__1994г.

Ученый секретарь специализированного совета.

доктор техн. наук Ж- JL-jЯрыгин В.Н.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В последнее время для исследователей все больший интерес представляют процессы фазового перехода на поверхностях, распологенных в пористых средах. Такие процессы имеют место при извлечения тепла глубинных пород с помощью так называемого "подземного котла", при использовании тепловых методов интенсификации добычи нефти путем закачки пара в приза-бойную зону пласта, в химической промышленности в колоннах на-садочного типа и химических реакторах с зернистыми слоями катализатора, в регенеративных теплообменниках, в тепловых трубах и других инженерных приложениях. Интерес к процессам такого рода теплообмена объясняется тем. что при течении конденсата на поверхностях, находящихся в слоях зернистых сред, происходит взаимодействие жидкости со скелетом среды за счет поверхностных сил, взаимное направление которых с силами тяжести относительно поверхности конденсации во многом определяет скорость процесса, а следовательно, и функциональные зависимости теплообмена. В настоящее время в литературе известны теоретические работы по пленочной конденсации на наклонных поверхностях и на одиночных горизонтальных и вертикальных трубах в пористой среде, принятые в них физические модели основаны на пленочном представлении процесса теплообмена. Наиболее полно проведено экспериментальное исследование таких процессов на плоских наклонных поверхностях, помещенных в пористые среды, В литературе известна экспериментальная работа Ю.О. Афанасьева, П.Т. Петрика и др. посвященная исследованию теплообмена на трубах в зернистых слоях. Приведенные в ней результаты, из-за узости проведенного эксперимента, не позволяют в достаточной мере выявить закономерностей такого рода теплообмена для различных геометрических параметров пористых сред и поверхностей, на которых проходят такие процессы.

Цель работы. Задачей настоящего исследования являлось:

1. Получение экспериментальных данных о теплообмене при конденсации чистого насыщенного пара на одиночных горизонтальных и вертикальных трубах, погруженных в зернистый слой, с высокой степенью достоверности в диапазоне определяющих физических и геометрических параметров, позволяющем установить закономерности такого рода теплообмена.

2. Сопоставление результатов эксперимента с известными теоретическими зависимостями.

Наччная новизна.

1. Впервые получены экспериментальные данные по теплообмену при конденсации чистого пара на горизонтальных и вертикальных трубах различных размеров, помещенных в монослои зернистых материалов, состоящих из сферических частиц разного диаметра в широком диапазоне изменения определяющих параметров.

2. Впервые проведены исследования гидродинамики течения пленки жидкости на вертикальном пористом цилиндре, погруженном в зернистый слой, которые выявили поперечный отток жидкости от поверхности цилиндра в объем зернистого матеэиала и различные режимы течения в зависимости от расхода поступающей жидкости.

3. Представлена модель процесса теплообмена на одиночной горизонтальной и вертикальной трубах в зернистом слое, учитывающая поперечный отток конденсата от поверхности конденсации в объем зернистого слоя.

4. Показано, что теплообмен при конденсации на одиночных трубах, помещенных в зернистый слой, определяется гидродинамикой течения жидкости. Впервые было показано, что при малой скорости конденсации на вертикальных и горизонтальных трубах существует квазиавтомодельная область теплообмена, где коэффициент теплоотдачи не зависит от температурного напора, С увеличением расхода конденсата теплообмен описывается аналитической зависимостью для гладкой горизонтальной трубы, полученной Нус-сельтом с учетом интенсифицирующего влияния зернистого слоя. Для вертикальной трубы с увеличением скорости конденсаций теплообмен качественно описывается зависимостью В.Накорякова и П.Ченга для наклонной поверхности в пористой среде при толстых пленках с учетом оттока части жидкости в зернистый слой.

5. Экспериментально показано, что интенсивность теплообмена при конденсации на одиночных вертикальных трубах, помещенных в зернистый слой, зависят от кривизны поверхности конденсации. С уменьшением диаметра интенсивность процесса возрастает.

Автор защищает:

1. Результаты экспериментального исследования теплообмена при конденсации пара на одиночных трубах различной ориентации, погруженных в зернистый слой, при существенных изменениях

гидродинамических режимов течения и геометрических параметров теплообменной поверхности и зернистого слоя.

2. Методы экспериментального исследования и экспериментальное оборудование, созданное для проведения опытов по изучению гидродинамики и теплообмена при конденсации в зернистых средах.

3. Экспериментальные данные по гидродинамике течения пленки жидкости на вертикальном цилиндре, помещенном в зернистый слой, и наличие оттока жидкости от поверхности цилиндра в объем зернистого материала.

4. Физические модели процесса теплообмена при конденсации на трубах в зернистом слое.

5. Результаты обобщения экспериментов по теплообмену при конденсации неподвижного пара на трубах в зернистом слое. Полученные зависимости для различных режимов теплообмена.

Практическая ценность. 1. Вывод о существовании существенной интенсификации теплообмена при конденсации на трубах в зернистом слое позволяет на новой основе при проектировании заметно снизить теплообменные поверхности конденсаторов.

2. Результаты экспериментальных исследований позволяют получить зависимости, которые могут использоваться в инженерной практике.

3. По результатам работы разработана конструкция вертикального кожухотрубного конденсатора, межтрубное пространство которого заполнено зернистым слоем из шариков, позволяющая интенсифицировать теплообмен в несколько раз. Получен Патент Российской Федерации N 2000530 от 11 июня 1993 г.

4. Результаты работы используются в учебном процессе в курсе лекций по тепло- и массообмену в химической технологии, в курсовом и дипломном проектировании.

Апробация работы. Работа докладывалась на Всесоюзном семинаре "Теплообмен и теплофизические свойства материалов" г. Новосибирск, 1991 г.. на четырех конференциях преподавателей и сотрудников Кузбасского технического университета. г.Кемерово. 1991- 1994 г.. на 2-м Международном семинаре "Охлаждение электроники. Высокоэффективные технологии", г. Новосибирск, 1993 г. и на международной вбилейной конференции по тепло-и массообмену посвященной 80 -летию академика С.С. Кутателадзе. г.Новосибирск. 1994г..

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 145 страницах машинописного текста. Состоит из введения. гр«х глав, выводов по работе, списка литературы и приложений. Работа содержит 3? рисунков и 18 таблиц.

Содержание работы.

В первой главе рассматривается современное состояние вопроса о конденсации чистого неподвижного пара на поверхностях, погруженных в зернистый слой. На основе анализа теоретического и экспериментального материала сделана постановка задачи настоящего исследования.

Во второй главе приводятся методика проведения экспериментов, описание опытных установок и методика измерений, обоснование выбора рабочего вещества. Сделан анализ погрешности измерений при определении коэффициента теплоотдачи.

Схема экспериментального стенда представлена на рис.1. Основной частью стенда является корпус, состоящий из двух цилиндрических емкостей. Емкость 1 выполняла роль парогенератора, емкость 2 - конденсатора. Парогенератор представляет собой теплообменник со встроенным в него змееЕиком.

1-парогенератор: 2-конденсатор: 3-рабочий участок: 4-контрольный участок: 5-сетка: 6-зернистый слой; 7-рота-аетр: Й,9,12-термопары; Н'-манометр; 11-датчик давления. В конденсаторе установлено два опытных участка, один из которых 3 являлся рабочим, а другой 4 - контрольным. На рабочем участке

устанавливалась сетка 5, удерживающая зернистый слой 6. Отвод тепла при конденсации от участков осуществлялся водой, расход которой измерялся индивидуально оттарированным ротаметром 7, а температура на входе и выходе - термопарами 0 и 12 соответственно. Температура стенки рабочей трубы определялась термопарами 9. Для поддержания заданной температуры охлаждающей воды на входе в участки использовали подогреватель. Давление в объеме конденсатора измерялось с помощью образцового манометра кл.0.15 10 и датчика давления типа "Сапфир" 11. Температура определялась с помощью Р-Т зависимости. Парогенератор и конденсатор были снабжены вентилями для вакуумирования емкости и заполнения ее рабочим веществом. По окончании сборки установка была испытана пробным давлением 2 МЛа. Шарнирная опора позволяла устанавливать экспериментальный стенд под любым углом к горизонту.

В эксперименте использовали два различных рабочих участка. Один диаметром 8 мм и длиной 400 мм. другой - соответственно 22 мм и 770 мм. На рис.2 показан рабочий участок, состоящий из трубки 1, поверх которой был надет чехол 2 из стальной сетки с ячейкой 0.3*0.3 мм. В полость между чехлом и трубкой засыпался зернистый слой 3 из стеклянных шариков. В экспериментах были использованы слои из шарикоЕ диаметром 0.8 мм.

Рис.2. Рабочий участок. 1-трубка: 2-сетка; 3-зернистый слой: 4.5-термопара.

1.1 мм й 3.2 мм. Толщина слоя засыпки над трубами диаметром 8 и 22 мм составляла 8 и 15 мм соответственно. Термопары 4 были зачеканены спиралеобразно по длине трубы. Температура

в слое измерялась термопарами 5, установленными на рамке. Контрольный участок состоял из трубки, размеры и материал которой соответствовали рабочей.

Все детали стенда были изготовлены из материалов, не вступающих во взаимодействие с рабочей средой. Кипятильник, конденсатор и подогреватель были тщательно теплоизолированы и снабжены охранными нагревателями. Перед запуском стенда в работу, его заполняли рабочей жидкостью так. чтобы избежать попадания в рабочий объем конденсатора неконденсирующихся примесей. Рабочим веществом являлся фреон-12. Все опыты проводились при температуре насыщения Т$=60вС. Сбор и обработка экспериментальных данных производились с помощью измерительновычислительного комплекса.

Основная задача измерений состояла в определении коэффициента теплоотдачи путем измерения теплового потока и температурного напора. Тепловой поток определяли по изменению энтальпии охлаждающей воды. Температура стенки трубки определялась по ос-редненным показаниям всех зачеканенных в нее термопар. Погрешность определения коэффициента теплоотдачи не превышала 1-10'/.. Перед осуществлением основного эксперимента проводили опыты на контрольном участке и сравнивали полученные результаты с данными других исследователей. Эти опыты позволяли убедиться в правильности проводимых измерений.

Для проведения экспериментальных исследований по гидродинамике течения жидкости по вертикальному цилиндру, находящемуся в зернистом слое, была изготовлена установка, представленная на рис.3. В качестве рабочего участка использовали вертикальный полый цилиндр 1 с пористыми стенками. Мидкость подавалась зо внутреннюю полость цилиндра и пройдя через пористую стенку, сдновременно по всей внешней поверхности образовывала пленку. В опыте использовали два цилиндра. Длина первого составляла 180 мм. наружный диаметр - 34 мм, внутренний - 15 мм. Геометрические размеры другого соответственно имели: 220, 75 и 45 мм. Зернистый материал 2 засыпался е промежуток между рабочим цилиндром 1 и сетчатой оболочкой 3. удерживающей зернистый слой.

Для измерения количества жидкости, текущей в объеме зес-нистого слоя, в нижней части цилиндра было установлено дели-

тельное устройство 6. позволяющее разделять потоки жидкости, текущей по цилиндру и на периферии от него. Тарелка 4 была установлена с зазором по отношению к цилиндру 1. Зазор выбирался таким образом, чтобы вся жидкость, стекающая по цилиндру, не отрываясь от него, могла пройти через этот зазор, а в случае отрыва части жидкости, она попадала на конусную тарелку и стекала в отдельную емкость. Для удерживания зернистого слоя, в зазор между тарелкой и цилиндром устанавливалась сетка 5. Потоки, стекая б емкости й и 5 приемного устройства 6, через штуцера 7.8 выводились для измерения расхода в расходомеры 9 и 10. В качестве рабочих жидкостей использовали дистиллированную воду и этиловый спирт. Зернистый слой представлял собой стеклянные шарики диаметром 1.1 мм и 3.2 мм.

А.Б-емкости: 1-цилиндр: 2-зернистый слой: 3,5-сетка: 4-та-релка: 6-устройство-делитель; 7,8-штуцер: 9,10-расходомер: 11 -бак пост, уровня: 12-ротаметр; 1-3-емкость с насосом, которые загружались на всю высоту рабочего участка. Жидкость поступала из бака постоянного уровня 11. а измерение расхода ее осуществляли с помощью ротаметра 12. Завершением замкнутого жидкостного контура являлась емкость с насосом 13.

11

Рис.3. Экспериментальный стенд.

- 10 -

Выбранные методики проведения опытов позволяют получать хорошо воспроизводимые результаты.

В третьей главе приводится обсуждение полученных результатов и сравнение их с известными теоретическими решениями.

Данные экспериментальных исследований гидродинамики течения пленки жидкости по вертикальному цилиндру в зернистом слое представлены на рис.4. В процессе эксперимента было обнаружено, что жидкость, попадающая на стенку рабочего участка не вся стекает по нему в виде пленки, как это наблюдается в случае свободной от зернистого слоя стенки. Часть жидкости отводится на периферии от цилиндра в слой, образуя радиальные потоки. Из графика видно, что до определенных значений Чвобщего расхода, отнесенного к единице поверхности цилиндра (значение 0) вся жидкость отводится от стенки зернистым слоем и только при увеличении общей скорости подачи, жидкость начинала стекать по цилиндру. Следует отметить, что количество отводимой в слой жидкости после достижения общей скорости подачи значения В, остается практически постоянной для каждой серии опытов и равной Укр. т.е. существует два режима течения пленки на поверхности в

Рис.4. Гидродинамика на вертикальном цилиндре. Цилиндр диаметром 34 мм. 1-диаметр частиц 1.1 мм; 2-3.2 мм. среде в зависимости от расхода поступающей жидкости, вызванного, очевидно, действием капиллярных сил:

1 - течение по поверхности отсутствует, т.е. вся жидкость отводится от поверхности и течет в объеме зернистого слоя:

2 - одновременное течение жидкости . по поверхности и по периферии от нее в зернистой среде.

Результаты измерений температуры стенки рабочего участка при конденсации показали, что температура стенки по всей длине участка остается приблизительно постоянной при различных температурных напорах. Максимальное отличие составляло 1.2 °С, т.е. эксперименты проводились в условиях, близких к принятым в теоретических постановках задачи о пленочной конденсации при const.

Характерные профили распределения температур по толщине зернистого слоя в виде аппроксимационных линий в безразмерных координатах показано на рис.5, где ; - ^ : У -расстояние от стенки, м. Профили температур показывают, что при определенных режимах по поверхности конденсации течет пленка жидкости, на что указывает характер распределения температур приблизительно по логарифмической зависимости.

7

Рис.5, Распределение температур по толщине слоя. Труба диаметром 22 мм. 1-Ки=4.5: 2-5,0: 3-7.5: 4-8.5: Существует также и двухфазная зона, на наличие которой указывает тот факт, что закономерность распределения температур на некотором удалении от стенки не изменяется, оставаясь ниже температуры насыщения. За двухфазной зоной располагается зона насыщенного пара.

Результаты измерений скорости конденсации как функции от температурного напора показаны на рис.6. Рассматривая данные опытов с зернистым слоем из иариков диаметром 3.2 мм, видно.

что значение I растет с увеличением Т по зависимости приближенно соответствующей 1=1"СаТ ). что отличается от теории Нуссель-та, которая представляет зависимость от в степени 3/4. Кроме того, экспериментальные результаты находятся Быше теории Кус-сельта. Результаты опытов для меньших двух размеров частиц зернистого слоя показывают, что зависимости скорости конденсации от температурного напора приблизительно соответствует степени 1/2, что отвечает теоретическим выводам В.Накорякова и П.Ченга, сделанным для физической модели пленочной конденсации пара на наклонных поверхностях, помещенных в пористые среды в условиях

ТОЛСТЫХ ПЛеНОК КОН,п°"'~атя

Различие функциональных зависимостей скорости конденсации от температурного напора на вертикальных цилиндрах с зернистыми слоями 0.8 и 1.1 мм обусловлено изменениями режима течения жидкости. При малых расходах конденсата жидкость практически полностью отводится от стенки прилегающими к ней частицами слоя, что обуславливает постоянство толщины пленки и соблюдение зависимости й-1'(лТ С ростом скорости конденсации количество отводимой жидкости остается практически постоянным, а на поверхности трубы образуется тонкая пленка конденсата, толщина которой много меньше диаметра частиц слоя и ее гидродинамика соответствует течению по гладкой стенке, что и приводит к аналогии закономерности теплообмена с теорией Нуссельта т.е. скорость конденсации пропорциональна температурному напору в степени 3/4. Дальнейший рост скорости конденсации приводит к тому, что толщина пленки конденсата становится больше размера частиц слоя и последние начинают оказывать на гидродинамику течения определяющее влияние и течение жидкости нужно рассматривать как течение в зернистом слое, подчиняющееся законам фильтрации. Именно этот фактор оказывает влияние на смену закономерности теплообмена и приводит ее в соответствие с теорией В.Накоряко-ва-Ченга, где рассматривается пленочная конденсация в условиях соблюдения законов фильтрации для описания гидродинамики течения пленки конденсата.

В развитие работ В.Накорякова. О.!]оем теоретически рассмотрена предложенная нами на основании результатов опытов по гидродинамике течения пленки жидкости по поверхности в зернистом

(1)

- 13 -

слое физическая модель процесса, которая учитывав! тока части жидкости от поверхности конденсации в того слоя.

"У

Рис.б. Теплообмен на вертикальной трубе, а-труба диаметром 8 мм; 6-22 мм; 1-стекланные аерак;: метром 0.8 мм; 2-1.1 мм; 3-3,2 мм; 4-расчет по Яусс-.-. г Уравнение для определения толщины пленки конденсата г.: :. лено в виде ^ ^

= Км. й йгй

ГДе «¿Г • * 2 Ах ■ и, - ^ я ' ? = и.Л ' г ' л>

На рис.? показаны результаты обобщен;;?! опытных дзкг-т:.. лученных на вертикальной трубе в зернистом слое с часгаитг. и 1.1 мм при конденсации пара хладона-12. Ли^весеги:'?-уравнение для толщины пленки решалось численно ге-Кутта. Значение для безразмерной скорости отсоса У ;■::•: лось из сравнения с экспериментальными данным:: по сродк-г: лоотдаче и было принято равным 0.15. В расчетах знзчзккя ; фициентов эффективной теплопроводности приняты по огштн: ным П. Петрика и й. Дворовенко полученных им:; зпенистых слоях при конденсации пара на наклонной пластин ■ нистом слое. Проницаемость зернистмх слоев .К опроса:-уравнению

соответствующему первому члену уравнения ¿рганз. :!с„аот слоев £ определяли опытным путем по обаепринятсй «етодпко.

- он-то п-

0 3ч-

дзн-сего ° Г--:•! г: о

О с ТI

а) «)

Рис.?, Конденсация на вертикальной трубе, а-труба диаметром 8 мм: 6-22 мм; 1-стеклянные шарики диаметром 0.8 мм; 2-1.1 мм; 3-численное решение (2) при V =0: 4-численное решение (2) при ^=0.15.

Как видно из графика, принятая модель позволяет качественно описать экспериментальные результаты в данном диапазоне режимных параметров.

Для анализа, рассмотрим характерные графики распределения термических сопротивлений по длине окружности горизонтальной трубы, представленных на рис. 8. Из графиков видно, что в верхней части трубы, во всех случаях, имеется ярко выраженный максимум аГ, значительно превышающий среднее значение аТ в данном опыте (тонкая линия на графике), а при некотором удалении от верха трубы. аТ уменьшается и принимая некоторое значение, для данного опыта остается постоянным на большей части трубы. Такое распределение аТ. на наш бзгляд. может быть объяснено действием поверхностных сил. В верхней части трубы, за счет капиллярного подтягивания, образуется толстый слой практически неподвижного конденсата, С увеличением угла, радиально направленные поверхностные силы отрывают от пленки образующуюся при конденсации жидкость, и ока стекает на некотором удалении от трубы отдельными струями, не оказывая влияния на термическое сопротивление, что и приводит к значительней интенсификации теплообмена по сравнению с гладкими трубами.

Экспериментальные данные по скорости конденсации для горизонтальных труб в зернистом слое (рис.9) находятся также Еыие

Рис.8. Характерное распределение термических сопротивлений в опытах со стеклянными шариками ¿1-0.8 мм на горизонтальной трубе В-22 мм. Т^ =80 вС. 1 - дТ=29.74 еС; 2 - 1е.6сС; 3 - 6.2еС:

расчетной зависимости для гладкой трубы. Как и для вертикальных цилиндров с зернистым слоем из частиц 3.2 мм. на горизонтальном приблизительно соблюдается зависимость 1=1ЧдТ ). В опытах со слоями из частиц 0.8 и 1.1мм наблюдается пеоеход закономерности теплообмена от й=Г(лТ ) к

а) 1)

Рис.9. Теплообмен ка горизонтальной трубе, а-труба диаметром 8 мм: 6-22 мм: {-стеклянные шарики диаметром 0.8 мм: 2-1.1 мм: 3-3.2 мм: 4-расчет по Нуссельту.

На рис.10 представлены результаты обобщений опытных данных и сравнения их с зависимостью

предложенной нами для расчета теплообмена при конденсации на горизонтальных трубах, размещенных в зернистом слое. Из • него видно, что примерно до значения комплекса , равного 2*10г. безразмерный коэффициент теплоотдачи описывается зависимостью (3). При 2*106 -комплекс Ни*( ё/Б достается постоянным и равен около 750. Интенсификация теплообмена относительно гладкой трубы составляет приблизительно 2.5 раза.

Цилиндр диаметром 8 мм: 1-стеклянные шарики диаметром

0.8.мм; 2-1.1 мм: 3-3.2 мм.

Цилиндр диаметром 22 мм: 4-0.8 мм: 5-1.1 мм; 6-3.2 мм.

7-расчет по (3).

Выводы.

1. Впервые выполнены экспериментальные исследования по теплообмену при конденсации неподвижного пара хладона РЛ2 на различных горизонтальных и веотикальных трубах, погруженных в'мон^стои различных зернистых материалов, состоящих из сферических частиц в широком диапазоне изменения определяншку параметров.

2. При исследовании гидродинамики течения пленки жидкости на вертикальном пористом цилиндре, погруженном в зернистый слой, было зафиксировано явление поперечного оттока жидкости от поверхности цилиндра в объем зернистого материала и различные

режимы течения в зависимости от расхода поступающей жидкости.

3. На основе результатов экспериментальных исследований по . гидродинамике, представлена физическая модель процесса конденсации на горизонтальной и вертикальной трубах в зернистом слое, учитывающая поперечный отток конденсата от поверхности конденсации в объем зернистого слоя.

4. Опытные данные по теплообмену при конденсации на горизонтальных и вертикальных трубах, помещенных в зернистый слой, показывают, что при малых соотношениях 67(1 наблюдается автомо-дельность коэффициента теплоотдачи от температурного напора. Для горизонтального расположения труб с увеличением толщины пленки конденсата теплообмен описывается предложенной нами зависимостью (3). Для вертикального расположения труб, для случая, когда толщина пленки конденсата значительно больше размера частицы слоя, теплообмен может быть рассчитан по зависимости С2).

ОБОЗНАЧЕНИЯ

а - коэффициент температуропроводности. мг/с: Р - диаметр трубы, м: й - диаметр частиц зернистого слоя, м: д - ускорение свободного падения, м/сг; I, - характерный линейный размер . м; г - скрытая теплота фазового перехода, Дж/кг; и - скорость течения. м/с: I1 - скорость отсоса, м/с: «С - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2*К): Г - толщина пленки, м: Л - теплопроводность. Вт/(м*К): \) - кинематическая вязкость. м2/с: р - плотность, кг/м*.

Индексы: ) - эффективный. А? * -?/?)/■)* - мсдифиципованное число Архимеда: %к.3/гС(1-е'7?)/)г ~ модифицированное число Архимеда: Ч")г ~ модифицированное число Архимеда: Ки* ТсрДТ - число Кутателадзе;

На. = ~ число Нуссельта:

Рг 1 - число Прандтля:

С. - безразмерный параметр.

Основное содержание диссертации -опубликовано в работах: 1. Богомолов А.Р.. Петрик П.Т., Цой О.Н. Пленочная конденсация на поверхности вертикального цилиндра, погруженного е зернистый слой // Материалы Конфер. препод, и студ. Кузбасс, политехи, ин-та, Кемерово.- 1993.

2. Афанасьев Ш.О., Богомолов А.Р., Петрик П.Т. Конденсация

пара на цилиндре, помещенном в зернистый слой // Теплообмен и теплофизические свойства пористых материалов: Материалы Всесоюз. семин. - Новосибирск, 1992. - С. 197-205,

3. Богомолов А.Р., Петрик П.Т, Конденсация на поверхности цилиндра, помещенного в зернистый слой // Сибирский физико-технический журнал. - 1993. - N б. - С.6-10.

4. Богомолов А.Р., Петрик П.Т. Гидродинамика течения пленки жидкости на вертикальной поверхности в зернистой среде // Сибирский физико-технический журнал. - 1993, - N 6. - С.3-5,

5. Петрик ПЛ., Богомолов А.Р..Сердаков Г.С,.Афанасьев И.О. Теплообмен при конденсации пара на трубках, погруженных в зернистый слой // Холодильная техника. - 1992, - N7,8,-С.16-18.

6. Петрик ПЛ., Афанасьев Ш.О., Богомолов А.Р., Дворовенко И.В. Устройство для интенсификации теплообмена при конденсации: ИЛ N 121-92 / Кемерово, ЦНТИ.

?. Петрик ПЛ., Афанасьев И.О.. Богомолов А.Р.. ДвороЕенко И.В. Устройство для удаления неконденсирующихся газов из конденсаторов: ИЛ N 123-92 / Кемерово, ЦНТИ.

8. Патент Российской Федерации N 2000530. Кожухотрубный конденсатор / Ю.О. Афанасьев. А.Р. Богомолов, ПЛ. Петрик // 1993 г.