автореферат диссертации по энергетике, 05.14.05, диссертация на тему:Теплообмен при пленочном кипении и конденсации в зернистом слое



NN

На правах рукописи

ДВОРОВЕНКО ИГОРЬ ВИКТОРОВИЧ

ТЕПЛООБМЕН ПРИ ПЛЕНОЧНОМ КИПЕНИИ И КОНДЕНСАЦИИ В ЗЕРНИСТОМ СЛОЕ

05.14. 05 - Теоретические ослопы теплотехники

Автореферат диссертагщи на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск 1997

Работа выполнена в Кузбасском государственном техническом университете

доктор технических наук Петрик Павел Трофимович

доктор технических наук Дорохов Александр Романович

кандидат физико-математических наук Гаврилов Петр Михайлович

Ведущая организация Кемеровский институт азотной промышленности

Защита состоится 24 декабря 1997 г. в часов о о минут на заседании диссертационного совета К063.80.06 по присуждению ученой степени кандидата наук при Томском политехническом университете по адресу 634034, Томск-34, пр. Ленина, 30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского политехнического университета

Автореферат разослан ноября 1997 г.

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук

Общая характеристика работы.

Актуальность работы.

В последнее время уделяется большое внимание исследованию тепло-массообменных процессов в зернистых средах, что связано с широкой областью применения таких процессов в различных инженерных приложениях. Зернистые материалы применяются в аппаратах насадочного типа для увеличения поверхности контакта фаз, в химических реакторах с зернистым слоем катализатора, в регенеративных теплообменниках, в ядерных реакторах и т.д. В теплоэнергетике расширяется использование гаубинного тепла Земли, которое извлекают методом "подземного котла". Широкое распространение получили методы интенсификации нефтеотдачи нефтяных пластов и увеличения добычи вязких сортов нефти, основанные на паротепло-вом воздействии на пласты.

Для понимания процессов, происходящих в разогретых горных породах при подаче в них теплоносителей, необходимо изучение закономерностей теплообмена при кипении и конденсации в таких условиях.

В настоящее время имеется ограниченное количество работ, посвященных исследованию теплообмена при кипении и конденсации пара на поверхности, помещенной в зернистый слой. Впервые эти процессы были рассмотрены в работах Парминтера, Ченга и Накорякова.

Цель работы.

Задачей настоящего исследования является получение экспериментальных данных о теплообмене при пленочном кипении и конденсации на наклонной пластине, помещенной в зернистый слой, с достаточной степенью достоверности в широком диапазоне изменения параметров, влияющих на процесс, для установления закономерности теплообмена.

Научная новизна,

1. Впервые получены экспериментальные данные по теплообмену при пленочном кипении на наклонной пластине, помещенной в зернистые слои, состоящие из сферических частиц различного диаметра в широком диапазоне изменения определяющих параметров.

2. Проведено экспериментальное исследование теплообмена при конденсации на наклонной плоской поверхности в зернистой среде. Показано наличие двух закономерностей теплообмена. Вид закономерности зависит от отношения толщины пленки к размеру частиц зернистого слоя.

3. Показано, что при толщине пленки конденсата меньше размера частиц теплопроводность зернистого материала слабо влияет на интенсивность теплообмена при конденсации на пластине в зернистой среде.

4. Разработана методика автоматизированного сбора и обработки информации при исследовании теплообмена при фазовых превращениях на поверхностях с зернистым слоем.

Автор защищает.

1. Методы экспериментального исследования и экспериментальное оборудование для проведения опытов по теплообмену при фазовых превращениях в зернистых средах.

2. Результаты экспериментального исследования теплообмена при конденсации чистого пара на наклонной пластине в зернистой среде.

: 3. Результаты экспериментального исследования теплообмена при пленочном кипении на наклонной, обращенной греющей поверхностью вниз, пластине в зернистой среде.

Практическая ценность.

1. Результаты работы включены в монографию В.Е. Накорякова и A.B. Горина "Тепломассоперенос в двухфазных системах", Новосибирск, 1994 г.

2. При конденсации пара на пластине в зернистой среде определены условия, при которых теплоотдача от пара к стенке происходит интенсивнее, чем на гладкой поверхности.

3. Экспериментально показан диапазон применимости теоретических зависимостей, предложенных Накоряковым, Ченгом и Парминтером.

4. Получен патент Российской Федерации

5. Результаты работы используются в учебном процессе в курсах "Процессы и аппараты химической технологии", "Основы автоматизированного проектирования", курсовом и дипломном проектировании.

Апробация работы.

Работа докладывалась на второй Всесоюзной конференции "Теплофизика и гидрогазодинамика процессов кипения и конденсации", Рига, 1988 г. На сибирских региональных семинарах кафедр теплофизического профиля 1986 и 1988 гг. На восьмой Всесоюзной конференции "Двухфазный поток в энергетических машинах и аппаратах", Ленинград, 1990. IIa всесоюзной конференции "Теплообмен и теплофизические свойства пористых материалов", Новосибирск, 1992 г. На международной юбилейной конференции по

тепло- и массообмену, посвяшенной 80-летию со для рождения академика С.С.Кутателадзе, Новосибирск, 1994 г. На научных конференциях Кузбасского государственного технического университета, Кемерово, 1988-1996 гг.

Личное участие автора • ■■ - ■

Автором выполнены работы по разработке и созданию экспериментальных стендов. Разработана и освоена методика проведения экспериментов, создано программное обеспечение для проведения опытов и обработки полученных данных, проведены эксперименты, результаты которых представлены в данной работе. В постановке задачи исследования, обсуждении методики экспериментов и полученных результатов принимали участие академик РАН В.Е. Накоряков, докт. техн. наук, проф. Г.С. Сердаков, докт. техн. наук, проф. В.А. Мухин, канд. техн. наук_А.Р. Богомолов.

Объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы и приложения. Общий объем диссертации составляет 144 страницы текста, в том числе 37 рисунков и графиков, 33 таблицы.

Содержание работы.

В первой главе рассматривается современное состояние вопроса о конденсации чистого неподвижного пара и пленочном кипении на поверхностях, помещенных в зернистый слой. Теоретически задача о теплообмене при конденсации для случая "толстых" пленок (8/с1> 1) решена Накоряковым л Ченго.м. Экспериментальные работы проведены, либо в узком диапазоне изменения определяющих параметров (Накоряков, Петрик, Мухин), либо в условиях, не позволивших получить значений основных параметров, отвечающих теоретической постановке задачи (Пламб, Шекариз, Барнетт). Задача о теплообмене при пленочном кипении теоретически решенная Пармин-тером и Накоряковым на сегодня не имеет экспериментального подтверждения.

На основе анализа опубликованного в литературе теоретического и экспериментального материала поставлена задача настоящего исследования.

Во второй главе приведены экспериментальные методы определения характеристик зернистого материала, влияющих на теплообмен; приведена методика проведения опытов по теплообмену при конденсации и кипении на наклонной пластине; описаны экспериментальные стенды и методика измерений, примененные в исследованиях; обоснован выбор рабочего вещест-

ва. (хладон R12); описана методика сбора и обработки информации с помощью ЭВМ. Сделан анализ погрешности измерений при определении коэффициента теплоотдачи.

Экспериментальные исследования теплообмена при конденсации на наклонной пластине в зернистой среде проводились на стенде, принципиальная схема которого представлена на рис. 1. Стенд состоит из конденсатора 1 и испарителя 4, выполненных из жестко связанных между собой цилиндрических обечаек. В конденсатор помещался рабочий участок 2, в трубу

Рис. 1. Экспериментальный стенд по исследованию теплообмена при конденсации на пластине

1 - конденсатор,

2 - рабочий участок,

3 - датчик давления,

4 - испаритель,

5 - термостат,

6 - шарнирная опора,

7 - расходомер,

8 - бак постоянного уровня.

которого подавалась охлаждающая вода из бака постоянного уровня 8. Конденсатор установлен на шарнирной опоре 6, что позволяет задавать любой угол наклона рабочего участка к горизонту. В испарителе установлен змеевик, в трубки которого подавалась греющая вода из термостата 5. Рабочий участок (рис. 2) представляет собой трубу прямоугольного сечения 1, к которой последовательно приклеивались тепломеры 11 и рабочая медная пластина 2 размером 1000x50 мм с зачеканенными в нее хромель-копелевыми термопарами 4. С трех других сторон труба 1 тщательно теплоизолировалась. Для удержания зернистого слоя 3 на пластине с боков рабочего участка устанавливались стенки 10 из стеклотекстолита, на которые крепилась мелкоячеистая сетка 5. Над рабочей пластиной в нескольких местах по высоте зернистого слоя устанавливались гребенки 6 с хромель-копелевыми термопарами.

Все детали стенда были изготовлены из материалов, не вступающих во взаимодействие с рабочей средой. Конденсатор и испаритель были тщательно теплоизолированы и снабжены охранными нагревателями.

Перед запуском стенда в работу его тщательно вакууммировали и затем заполняли хладоном Ш2 так, чтобы избежать попадания неконденсирующихся примесей в рабочий объем конденсатора и испарителя.

Перед основными экспериментами с целью определения проницаемости проводились опыты по измерению гидравлического сопротивления слоя зернистого материала, засыпанного в рабочий участок. Для этого к рабочему участку (рис. 2) через штуцера 7 и 8 подключался воздушный контур, снабженный расходомером и дифманометром. В опытах измерялись перепад давления по длине слоя и расход воздуха.

Рис. 2. Рабочий участок 1 - труба, 2 - рабочая пластина, 3 - зернистый слой, 4 - термопары, 5 - сетка, 6 - гребенки термопар, 7, 8 - штуцера, 9 - теплоизоляция, 10 - стенка, 11 - тепломеры.

В экспериментах по теплообмену при. конденсации измерялись следующие параметры: температура насыщения, температура поверхности пластины, удельный тепловой поток, температура по толщине пленки конденсата, угол наклона рабочего участка к горизонту. Температура насыщения определялась по Р-Т зависимости рабочего вещества, измерение давления осуществлялось датчиком "Сапфир 22". Температура поверхности пластины измерялась термопарами. Тепловой поток измеряли методом дополнительной стенки, для чего использовались тепломеры, представляющие собой тонкую пластину из стеклотекстолита, на обе стороны которой наматывались термометры сопротивления. В опытах использовалось несколько тепломеров, устанавливаемых последовательно друг за другом по длине рабочей пластины. Это давало возможность проводить одновременно эксперименты на участках различной длины от 125 мм до одного метра. Температура по толщине пленки конденсата измерялась хромель-копелевыми термо-

парамц, установленными на известном расстоянии от поверхности рабочей пластины над серединой всех тепломеров, кроме первого.

Измерения производились в стационарном режиме. Для контроля за постоянством режима осуществлялись контрольные измерения расходов и температур на входе и выходе горячей и холодной воды; измерялась температура стенки конденсатора, которая поддерживалась постоянной при помощи охранного нагревателя.

Каждый датчик имел индивидуальную тарировочную зависимость своих показаний от физических величин, которые он измерял. Все применяемые в измерениях датчики имели электрические выходные сигналы, что позволило осуществить автоматизированное проведение экспериментального исследования с применением измерительно-вычислительного комплекса (ИВК) на базе ЭВМ "ДВК-ЗМ". Работа ИВК осуществлялась по программам, написанным на языке Pascal. Программы выполняли несколько функций: тарировка датчиков, контроль изучаемого теплофизического процесса, измерение параметров в стационарном режиме и первичная обработка данных. Время, затрачиваемое на измерение и обработку одного опыта, составляло около одной минуты. Статистическая обработка опытных данных производилась на IBM-совместимом компьютере, с использованием систем управления базами данньж. Для получения полиномов различных степеней, описывающих зависимости измеряемых величин от показаний датчиков, была разработана программа аппроксимации способом наименьших квадратов. Создан пакет программ для построения графиков по экспериментальным данным и теоретическим зависимостям.

Перед осуществлением основных экспериментов на пластине с засыпкой проводили проверочные опыты на наклонной гладкой пластине свободной от зернистого слоя и сравнивали полученные результаты с данными других исследователей. Эти опыты позволили контролировать правильность проводимых измерений.

В экспериментах использовались зернистые слои из стеклянных шариков диаметром 0.8, 1.1 и 3.2 мм и металлических шариков диаметром 3.2 мм.,

В качестве экспериментальной установки по исследованию теплообмена при пленочном кипении в зернистой среде на наклонной пластине, обращенной греющей поверхностью вниз после модернизации использовался стенд, подробно описанный выше. Схема стенда представлена на рис. 3. Для изучения процесса кипения было изменено функциональное назначение основных узлов стенда. Горячая вода из термостата 5 подавалась в трубу рабо-

чего участка 3, установленного в кипятильнике 4, а холодная вода из бака постоянного уровня 7 поступала в трубки змеевика конденсатора 1. Методика экспериментального исследования и проводимые измерения аналогичны опытам по конденсации, описанным выше.

Использованная методика проведения опытов позволила получить хорошо воспроизводимые результаты. Максимальная погрешность определения коэффициента теплоотдачи в экспериментах по конденсации и кипению не превышала ±15%.

В третьей главе рассматриваются результаты экспериментальных исследований теплообмена при конденсации на наклонной пластине. Дается сравнение полученных данных с теоретическими зависимостями, предложенными для расчета на поверхности без зернистого слоя (уравнение Нус-сельта) и с учетом влияния зернистого слоя на гидродинамику течения пленки и теплообмен (уравнения Накорякова и Ченга).

7 8 12

Рис. 3. Экспериментальный стенд по исследованию теплообмена при кипении на пластине

1 - конденсатор,

2 - датчик давления,

3 - рабочий участок,

4 - кипятильник,

5 - термостат,

6 - шарнирная опора,

7 - бак постоянного уровня,

8 - расходомер.

На рис. 4 представлена обработка экспериментальных данных в координатах Д'?г = /(йаРгК), предложенных Кутателадзе для теплообмена при конденсации неподвижного пара на гладких поверхностях без зернистого слоя. Сплошная линия на графике соответствует расчету по теории Нуссель-та

ТГи=0.9ЛЪ(СаРгК)^\ (1)

Можно отметить значительное расхождение экспериментальных данных с теоретической зависимостью.

Часть экспериментальных данных, полученных в опытах со слоями из частиц диаметром 3.2 мм располагаются параллельно теоретической линии Нуссельта, но несколько выше. Это явление можно объяснить. тем, чдо в данном случае частицы зернистого слоя выступают в роли своеобразного о.ребрения. При относительно малой толщине пленки конденсата (5/с/<0,05) частицы засыпки не оказывают тормозящего влияния на движение пленки, но в окрестностях частиц происходит поднятие жидкости за счет капиллярных сил и это приводит к уменьшению толщины пленки между частицами. В этом случае средняя толщина пленки конденсата будет меньше, чем рассчитанная по уравнению Нуссельта и, следовательно, будет больше коэффициент теплоотдачи, что и отражено на графике.

2 104

4 2 103

4

101г 1013 1014 1015 2 1016

Рис. 4. Сравнение опытных данных по конденсации пара на наклонной пластине в зернистой среде с теоретической зависимостью Нуссельта. 1 - расчет по (1), 2 - стеклянные шарики ¿=1.1 мм, ¿=250 мм, 3 - ¿=1000 мм, 4 - <¿=3.2 мм, ¿=250 мм, 5 -¿=1000 мм, 6 - металлические шарики ¿=3.2 мм, ¿=250 мм, 7 - ¿=1000 мм.

На рис. 4 проведено сравнение результатов измерений в случае тонких пленок конденсата для зернистых слоев из частиц с различной теплопроводностью. Линия экспериментальных данных с использованием засыпки из металлических шариков располагается приблизительно на 30% выше линии данных для слоя из_ стеклянных шариков. Таким образом, можно отметить, что значительное различие теплопроводности материала частиц слабо влияет на процесс конденсации в зернистых средах при толщине пленки конденсата много меньше диаметра частиц зернистого слоя.

С ростом толщины пленки конденсата (уменьшение комплекса СаРгК) заметно возрастает поверхность шаров, омываемая жидкостью (при 5/с!= 0.1

площадь этой поверхности составляет около 30% от площади пластины, на которой расположен зернистый слой). В этом случае трение на границе жидкость - частицы зернистого материала становится существенным, что приводит к изменению гидродинамической обстановки в пленке и в. связи с этим к изменению закономерности теплоотдачи от пленки к пластине; На графике это выражено изменением закономерности распределения экспериментальных данных.

Опытные данные, полученные на зернистых слоях из шариков диаметром 0.8 и 1.1 мм располагаются вдоль линий, соответствующих зависимости коэффициента теплоотдачи от температурного напора степени 1/2. Здесь из-за неучета влияния зернистого слоя на процесс теплообмена наблюдается расслоение данных по длинам участков.

Для расчета теплообмена на наклонной пластине, помещенной в зернистую среду, для случая толстых пленок (5/У>1) Накоряковым была предложена зависимость:

Миэф = Оа Ргэф КС[ 1 + . (2)

У4*да/+1-1

где и = —- - характеризует степень отклонения закона

Юа[

фильтрации от линейного закона Дарси, 0.55а*3''2

Са, --— инерционное число Галилея.

V,.

Множитель в скобках (2) учитывает переохлаждение пленки конденсата.

Характеристики зернистого слоя, влияющие на процесс, теплообмена: проницаемость и коэффициент эффективной теплопроводности определялись экспериментально.

Проницаемость вычисляли на основании опытных данных по измерению перепада давления по высоте слоя и расхода воздуха. Для случая конденсации с достаточной точностью можно воспользоваться формулой Кар-мана-Козени

^-г- (3)

180(1-Б)

Определение коэффициента эффективной теплопроводности производилось на основании данных о распределении температур по толщине пленки конденсата. Характерные профили температур по высоте слоя засыпки представлены на рис. 5. Графики показывают, что можно выделить две зоны с

различными коэффициентами теплопроводности: очень тонкую пристенную и верхнюю, где распределение температур по высоте можно принять линейным. Значение удельного теплового потока определялось по показаниям тепломеров, над которыми были установлены гребенки с термопарами. Исходя из этих данных с достаточной точностью можно оценить толщину пленки конденсата. Затем, зная толщину пленки и удельный тепловой поток, по уравнению Фурье рассчитывали коэффициент эффективной теплопроводности пленки.

- У, ли - 1 ж о

/ / V.\ /// у

А 7 А р & т Г

) У Л О, Уж Т °С

20

24

28

32

36

Рис. 5. Характерные профили температур по толщине пленки при конденсации на пластине. Стеклянные шарики с/=0.8 мм.

На рис. 6 приведено сравнение опытных данных с зависимостью (2). Полученные результаты показали, что наши экспериментальные данные удовлетворительно согласуются с предложенной теоретической зависимостью во всем диапазоне изменения параметров.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований теплообмена при пленочном кипении в зернистом слое на наклонной пластине, обращенной греющей поверхностью вниз. Теоретическое решение задачи о пленочном кипении на вертикальной поверхности в зернистой среде получено Парминтером в виде

Кщф=.\2Аг Рг^К\ 1 +-1 .

эф

пК

(4)

Скорость пара в пленке определялась им исходя из закона фильтрации Дарси. Однако, в реальных условиях процесс происходит при больших скоростях движения пара в пленке и становится значительным влияние инерционных сил. Накоряков предложил учитывать это влияние введением в закон Дарси множителя А, определяемого по формуле

А =

74*7/7+1-1

2А~г] '

где А Г]

Ур ^Рс У

С учетом А безразмерный коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении на пластине в зернистой среде запишется в виде

А'иэф = ^2А/РгэфКл[\ + ^

(5)

10

б 4

N11,ф

X 2 о 3 + 4 д 5

хсх? 5 О

ЯР

/ >> * **

> СаРгэфКв(1+1/2К)

10'

б

4 б 105

10"

Рис. 6. Сравнение экспериментальных данных по конденсации пара на наклонной . пластине в зернистой среде. 1 - расчет по (2), 2 - стеклянные шарики ¿/=0.8 мм, 3 -¿/=1.1 мм, 4 - данные Накорякова, Петрика - песок </=0.8 мм, 5 - нихром ¿=0,5 мм.

При условии соблюдения закона фильтрации Дарси для значений К > 3 отличие результатов расчета по (4) и (5) составляет менее 5%. Но при больших скоростях течения пара отличие результатов будет значительным.

Нами проведено экспериментальное исследование теплообмена при пленочном кипении в широком диапазоне изменения параметров, влияющих на процесс. Расчет проницаемости слоя зернистого материала производился по формуле (3), коэффициент эффективной теплопроводности пленки пара определялся по методике, описанной выше. Характерные профили температур по высоте слоя зернистого материала показаны на рис. 7. На графиках

можно выделить две зоны с различными значениями коэффициента эффективной теплопроводности пленки: тонкую пристенную и ядро, которое занимает практически всю толщину пленки. В ядре распределение температур по толщине можно считать линейным. В отличие от конденсации, вклад пристенной зоны в термическое сопротивление более значителен.

Рис. 7. Характерные профили температур по толщине пленки при пленочном кипении на пластине. Стеклянные шарики с/=0.8 мм.

Обобщение полученных данных для слоев из шариков диаметром 0,8 и 1,1 мм приведено на рис. 8. Сплошной линией на графике показана зависимость (5). Опытные данные до значений Аг Рг3фКА <60000 согласуются с теорией, но имеет место большой разброс данных. Этот факт можно объяснить тем, что при расчетах по (5) не учитывалось влияние пристенной зоны на теплообмен, которое, как показывают профили температур, может быть значительным. С увеличением значений комплекса наблюдается некоторое отклонение от теоретической зависимости.

На рис. 9 представлена обработка опытных данных для зернистых слоев из частиц диаметром 1.1 и 3.2 мм для тонких пленок. В этом случае определяющее воздействие на течение паровой пленки и теплообмен оказывает пристенная зона. Сплошная линия на графике соответствует зависимости

№; = С(АГ*КА)2/3РГ0А, . (6)

полученной на аналогии с турбулентными отрывными течениями. В зависимости также учтено влияние инерционных сил на течение пленки. Теплофи-зические свойства паровой пленки рассчитаны по свойствам насыщенного

пара, проницаемость зернистой среды рассчитана по уравнению (3). Экспериментальные данные удовлетворительно согласуются с зависимостью (6) с коэффициентом С, равным 1.26.

6 4

2

102 8

6

2 4 6 1 04 2 4 6 1 05 2

Рис. 8. Теплообмен при кипении на наклонной пластине в зернистом слое с учетом влияния инерционной составляющей. 1 - расчет по (5), 2 - стеклянные шарики <1=0.8 мм, 3 - ¿/=1.1 мм

105

6 4

2

104

6 4

Рис. 9. Теплообмен при пленочном кипении в пристенной зоне 1 - расчет по (6), 2 - стеклянные шарики й?=1.1 мм, 3 - (1-3.2 мм

ВЫВОДЫ:

1. Опытным путем подтверждено, что при больших значениях толщины пленки жидкости теплообмен при конденсации пара на наклонной пластине в зернистой среде описывается уравнениями Накорякова и Ченга, при малых относительных толщинах пленки закономерность аналогична теплообмену на пластине без зернистого слоя, но процесс идет с большей интенсивностью.

2. Экспериментальные исследования показали, что теплопроводность материала частиц зернистого слоя оказывает слабое влияние на интенсивность теплообмена при конденсации на пластине в зернистой среде при малых толщинах пленки жидкости.

3. Впервые получены экспериментальные данные по теплообмену при пленочном кипении на обращенной греющей поверхностью вниз наклонной пластине, помещенной в зернистый слой, в широком диапазоне изменения определяющих параметров.

4. Проведенные в процессе опытов по конденсации и кипению измерения профилей температур по толщине пленки позволили с достаточной точностью определить коэффициенты эффективной теплопроводности зернистого слоя с текущей в нем жидкостью или паром, выявить наличие двух зон теплообмена с различными коэффициентами теплопроводности и дать оценку вклада в процесс каждой из них.

5. Экспериментально доказано, что при больших толщинах пленки пара теплообмен при кипении описывается уравнениями Накорякова и Пар-минтера с учетом отклонения от линейного закона фильтрации Дарси и влияния пристенной зоны. При определяющем воздействии на теплообмен пристенной зоны процесс может быть качественно описан уравнением, аналогичным уравнению, описывающему процессы переноса в турбулентных отрывных течениях.

ОБОЗНАЧЕНИЯ:

Аг

= 8окЬ {Рл !

■ модифицированный критерий Архимеда,

Са =

- модифицированный критерий Галилея,

К ---критерий Кутателадзе,

срАТ

Миэф = - критерий Нуссельта,

^эф V

Рг, = — - критерий Прандтля,

аэф

аэф - эффективный коэффициент температуропроводности, м2/с; ср - изобарная теплоемкость рабочего вещества, Дж/(кг»К); с1 - диаметр частицы зернистого слоя, м; gф=g^cos(p- проекция вектора ускорения свободного падения на ось, совпадающую с направлением потока пленки, м/с2; к - проницаемость зернистого слоя, м2; Ь - длина рабочего участка, м; г - скрытая теплота парообразования, Дж/кг; АТ - температурный напор рабочее вещество-стенка, К; а - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2.К); 5 - толщина пленки, м; е - пористость зернистого слоя; Я^ф - эффективный коэффициент теплопроводности, Вт/(м»К); ц - коэффициент динамической вязкости, Па» с; V- коэффициент кинематической вязкости, м2/с; рь - плотность жидкости, кг/м3; Ру - плотность пара, кг/м3.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Афанасьев Ю.О., Дворовенко И.В., Лазарев С.И., Петрик П.Т., Сер-даков Г.С. Влияние зернистого слоя на пленочную конденсацию // Теплообмен в парогенераторах: Матер. Всесоюз. конф., июнь 1988. - Новосибирск, 1988. С. 366-373.

2. Накоряков В.Е., Мухин В.А., Дворовенко И.В. Процессы пленочной конденсации и пленочного кипения в зернистой среде // Теплофизика и гидрогазодинамика процессов кипения и конденсации: Тез. докл. 2-й Всесоюз. конф. 26-28 декабря 1988 - Рига, 1988. Т.2. С. 15-16.

3. Накоряков В.Е., Мухин В.А., Петрик П.Т., Дворовенко И.В. Пленочное кипение и пленочная конденсация в зернистой среде // Двухфазный поток в энергетических машинах и аппаратах: Тез. докл. 8-й Всесоюз. конф. -Л., 1990. Т.2. С. 12-13.

4. Накоряков В.Е., Мухин В.А., Петрик П.Т., Дворовенко И.В. Пленочное кипение на наклонной поверхности, помещенной в зернистую среду // Гидродинамика и тепломассообмен в неподвижных зернистых слоях: Сб. научн. тр. /ИТ СО АН СССР - Новосибирск, 1991. С. 31-41.

5. Nakoryakov V.E., Muchin V.A., Petrik P.T., Dvorovenko I.V. Sheet boiling in a granular medium // Russian Journal of Engineering Thcrmophysics. -1992 - Vol. 2,N4 -P. 299-310.

6. Петрик П.Т., Богомолов Л.Р., Афанасьев Ю.О., Дворовенко И.В., Варочкин С.М. Устройство для интенсификации теплообмена в конденсаторах: ИЛ N 121 -92 / Кемерово, ЦНТИ - 1992.

7. Петрик П.Т., Дворовенко И.В., Богомолов А.Р., Варочкин С.М. Устройство для измерения плотности теплового потока : HJIN 122-92 / Кемерово, ЦНТИ - 1992.

8. Nakoryakov V.E., Petrik Р.Т., Dvorovenko I.V. Film condensation in a granular layer // Russian Journal of Engineering Thermophysics. - 1995 - Vol. 5, N1-P. 55-62.

9. Петрик П.Т., Дворовенко И.В. Пленочная конденсация в зернистом слое // Теплофизика и аэромеханика. - 1995 - Т.2 - N 1 - С..55-58.

.10. Петрик П.Т., Дворовенко И.В. Теплообмен при пленочном кипении хладона R-12 в зернистой среде // Теплофизика и аэромеханика. - 1995 - Т.2 -N1 - С. 59-62.

11. Архипов Ю.А., Дворовенко И.В. Обработка данных с использованием средств вычислительной техники // Химия и химическая технология: Сб. научн. тр. - Кемерово, 1995. С. 66-70,

12. Петрик Пл., Богомолов А.Р., Дворовенко И.В., Петрик И.П. Автоматизированный стенд для исследования теплообмена при кипении и конденсации на поверхностях в зернистом слое // Международная теплофизиче-ская школа: Тез. докл.- Тамбов, 1995. С. 67-68.

Лицензия ЛР 02031-3

Заказ 531. Тира?: 100 экз. Рормат 60x84/16 Печать ка"Ризографе". СЗьем 1п.л. t; . Типография Кузбасского государственного

технического университета. 650027 Кемерово, ул. Красноармейская , 115