Аналитические и экспериментальные исследования процессов гидродинамики и теплообмена в каналах дисковых импульсных аппаратов

Autor: Nikolsky, Valeriy, Kuzyayev, Ivan, Alieksandrov, Oleksandr, Ved, Viktor, Pugach, Andrii, Yaris, Vadim, Ptitsyn, Serhiy, Lopatin, Valerii
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 4, № 8 (100) (2019): Energy-saving technologies and equipment; 15-23
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 4, № 8 (100) (2019): Энергосберегающие технологии и оборудование; 15-23
Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 4, № 8 (100) (2019): Енергозберігаючі технології та обладнання; 15-23
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: The paper reports an analytical study into the influence of basic parameters of channels in the pulse disk devices on the efficiency of processes of heat exchange and hydrodynamics under the pulse effect on a heat-carrier. A procedure has been proposed for determining basic parameters for the processes of heat exchange and hydrodynamics (flow rate, pressure, a heat-carrier’s temperature) when a liquid is exposed to the pulse effect. Mathematical models have been constructed for the influence of structural and technological parameters of channels in the disk pulse devices on the efficiency of processes of heat exchange and hydrodynamics. Adequacy of the mathematical models has been confirmed by a series of experimental studies involving devices with a single- and multi-step system of the pulse treatment of a heat-carrier. Based on this, we have designed, tested, and implemented industrial structures of the pulse disk heat generators for decentralized heating of buildings for industrial and residential purposes with the single- and two-step pulse influence. The constructed method for a multi-step pulse influence, taking into consideration the results from mathematical modeling, experimentally confirmed and implemented in the structural design of a working chamber in a disk pulse heat generator, has made it possible to improve its energy efficiency by 12 %. We have defined the most efficient geometry for a disk pulse heat generator aimed at its further integration into the system of decentralized heating.A series of experimental studies has been performed, which confirm energy efficiency of the designed devices. One of the designed heat generators with a multistep pulse influence on a heat-carrier has been integrated into a heating system for a shopping mall. Indicators of the heat generator operation meet modern standards of energy efficiency at the level of 0.86‒0.9.
Аналітично досліджено вплив основних параметрів каналів дискових імпульсних апаратів, на ефективність процесів гідродинаміки і теплообміну при імпульсному впливі на теплоносій. Запропоновано методологію визначення основних параметрів процесів гідродинаміки і теплообміну (швидкості, тиску, температури теплоносія) при імпульсному впливі на рідину. Отримано математичні моделі впливу конструктивних і технологічних параметрів каналів дискових імпульсних апаратів на ефективність процесів гідродинаміки і теплообміну. Адекватність математичних моделей підтверджена серією експериментальних досліджень на апаратах з одного і багатоступінчастої системою імпульсної обробки теплоносія. На цій основі розроблено, апробовано та впроваджено промислові конструкції імпульсних дискових теплогенераторів для децентралізованого обігріву будівель промислового і побутового призначення з одного і двох ступенями імпульсного впливу. Розроблений метод багатоступінчастого імпульсного впливу, з урахуванням результатів математичного моделювання, експериментально підтвердженого і реалізованого в конструктивному оформленні робочої камери дискового імпульсного теплогенератора, дозволив підвищити його енергоефективність на 12 %. Визначено найбільш ефективна геометрія дискового імпульсного теплогенератора для подальшої інтеграції його в систему децентралізованого теплопостачання.Проведена серія експериментальних досліджень, які підтверджують енергоефективність розроблених пристроїв. Один з розроблених теплогенераторів з багатоступеневим імпульсною дією на теплоносій інтегрований в систему обігріву торгового комплексу. Показники роботи теплогенератора відповідають сучасному рівню енергоефективності з ККД=0,86–0,9
Аналитически исследовано влияние основных параметров каналов дисковых импульсных аппаратов, на эффективность процессов гидродинамики и теплообмена при импульсном воздействии на теплоноситель. Предложена методология определения основных параметров процессов гидродинамики и теплообмена (скорости, давления, температуры теплоносителя) при импульсном воздействии на жидкость. Получены математические модели влияния конструктивных и технологических параметров каналов дисковых импульсных аппаратов на эффективность процессов гидродинамики и теплообмена. Адекватность математических моделей подтверждена серией экспериментальных исследований на аппаратах с одной и многоступенчатой системой импульсной обработки теплоносителя. На этой основе разработаны, апробированы и внедрены промышленные конструкции импульсных дисковых теплогенераторов для децентрализованного обогрева зданий промышленного и бытового назначения с одной и двух ступенями импульсного воздействия. Разработанный метод многоступенчатого импульсного воздействия, с учетом результатов математического моделирования, экспериментально подтвержденного и реализованного в конструктивном оформлении рабочей камеры дискового импульсного теплогенератора, позволил повысить его энергоэффективность на 12 %. Определена наиболее эффективная геометрия дискового импульсного теплогенератора для последующей интеграции его в систему децентрализованного теплоснабжения.Проведена серия экспериментальных исследований, подтверждающих энергоэффективность разработанных устройств. Один из разработанных теплогенераторов с многоступенчатым импульсным воздействием на теплоноситель интегрирован в систему обогрева торгового комплекса. Показатели работы теплогенератора соответствуют современному уровню энергоэффективности с КПД=0,86–0,9
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: