Моделирование теплообмена в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Огурцова, Эльвира Рашитовна АВТОР
кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Воронеж МЕСТО ЗАЩИТЫ
2009 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.14 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Моделирование теплообмена в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами»
 
Автореферат диссертации на тему "Моделирование теплообмена в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами"

На правах рукописи

ОГУРЦОВА Эльвира Рашитовна

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В КРИВОЛИНЕЙНЫХ КАНАЛАХ С КОЛЬЦЕВЫМИ ТУРБУЛИЗАТОРАМИ

Специальности: 01.04.14 - Теплофизика и теоретическая

теплотехника 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж-2009

003459789

Работа выполнена в ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

Научный руководитель доктор технических наук,

доцент

Дроздов Игорь Геннадьевич

Научный консультант доктор технических наук,

профессор

Мозговой Николай Васильевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических

наук, профессор Батаронов Игорь Леонидович;

Ведущая организация ГОУВПО «Воронежская

государственная технологическая академия»

Защита состоится «19» февраля 2009 г. в 14°° часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.05 ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» по адресу: 394026, Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет».

Автореферат разослан <</£» января 2009 г.

кандидат технических наук, доцент

Кожевников Владимир Павлович

Ученый секретарь диссертационного совета

Бараков А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Теплообменные аппараты составляют многочисленную группу теплосилового оборудования, занимая значительные производственные площади и превышая, зачастую, 50 % стоимости общей комплектации оборудования в теплоэнергетике и ряде других отраслях промышленности. Перспективной задачей является создание нового теплообменного оборудования, снижение его металлоемкости и габаритов, повышение эффективности и надежности его работы.

Наиболее эффективным путем решения этой задачи является интенсификация теплообмена. Этой проблеме посвящено значительное количество теоретических и экспериментальных работ Э.К. Калинина, Г.А. Дрейцера, В.В. Олимпиева, А.И. Леонтьева, С.А. Исаева, С.А. Ярхо, Г.И. Кикнадзе, М.И. Рабиновича и др.

Применение кольцевых турбулизаторов позволяет в характерном для теплообменных аппаратов диапазоне чисел Рейнольдса обеспечить существенное увеличение теплоотдачи, что дает возможность получить уменьшение объема теплообменных аппаратов (TOA) в 1,95 - 2 раза.

На сегодняшний день появилось значительное количество TOA с криволинейными поверхностями теплообмена (змеевиковые, индукционные нагреватели и т.п.). Несмотря на то, что явления, сопровождающие течение теплоносителя в гладких криволинейных каналах, подробно изучены, вопросы совместного воздействия на теплоотдачу кривизны поверхности и поперечных выступов остаются малоисследованными. Поэтому задача разработки и совершенствования методов расчета гидродинамики и теплообмена при применении кольцевых турбулизаторов в криволинейных каналах энергетических установок является актуальной.

Работа выполнена в ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» в соответствии с Приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники и перечнем критических технологий Российской Федерации и научного направления деятельности ВГТУ "Физико-технические проблемы энергетики и экологии" в рамках НИР Г.р. № 01.2.00 409970, 01.2.007_07577, 0120.0 _505528, 0120.0 801886, а также НТП "Развитие научного потенциала высшей школы", ФЦП

«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы»

Цель исследования - оценка эффективности теплоотдачи в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработка математической модели и методики расчета конвективного теплообмена и гидравлического сопротивления в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами;

2. Экспериментальные исследования гидродинамики и теплоотдачи в криволинейных каналах;

3. Получение эмпирических зависимостей для определения безразмерных коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления.

Научная новизна:

1. Результаты численного моделирования гидродинамики и теплообмена в каналах на основе к-е модели турбулентности, отличающегося совместным учетом кривизны канала и кольцевых турбулизаторов, которые согласуются с экспериментальными данными с погрешностью, не превышающей 5 %;

2. В результате обработки экспериментальных данных получены эмпирические зависимости коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами в режиме развитой турбулентности;

3. В результате экспериментальных и теоретических исследований показано, что увеличение коэффициента теплоотдачи в криволинейном канале с кольцевыми турбулизаторами по сравнению с гладким криволинейным каналом составляет 22-24 %;

4. Разработаны конструкция теплообменного аппарата с кольцевыми турбулизаторами в криволинейных каналах для электрического нагревателя жидкости трансформаторного типа и система автономного подогрева дизеля локомотива, новизна которых подтверждена патентами на полезную модель.

Практическая значимость работы:

1. Результаты численного моделирования процессов гидродинамики и теплообмена в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами могут быть использованы

проектными организациями при создании энергоэффективного теплотехнологического оборудования.

2. Методика расчета гидродинамики и теплообмена при использовании кольцевых турбулизаторов в криволинейных каналах энергетических установок используется в ОАО «Воронежэнергоремонт» и ООО «Вэкс-Энерго» (г. Воронеж) при модернизации кожухотрубных теплообменных аппаратов.

3. Экспериментальные данные по гидродинамике и теплообмену в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами и запатентованные технические решения используются при разработке автономной системы индукционного подогрева водяной системы дизеля локомотива 2ТЭ116 (ЮВЖД -филиал ОАО «РЖД», г. Елец).

4. Результаты используются в учебном процессе на кафедре теоретической и промышленной теплоэнергетики ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет».

Достоверность результатов исследования обеспечивается: использованием апробированных базовых математических моделей, подходов и допущений, основанных на фундаментальных законах тепломассопереноса, а также современных методов теоретических исследований; использованием аттестованных измерительных средств, автоматизированных систем регистрации и обработки экспериментальных данных в реальном масштабе времени; согласованностью теоретических результатов с собственными экспериментальными данными и данными других авторов.

Апробация работы

Основные положения работы, результаты теоретических и экспериментальных исследований докладывались и обсуждались на Российских и Международных конференциях: V Международной научно-технической конференции «Авиакосмические технологии» (Воронеж, 2004); XV Школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева (Калуга, 2005); II Международной научно-практической конференции «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы)» (Москва, 2005); IV Российской национальной конференции по теплообмену (Москва, 2006); IV Международной научно-технической конференции «СИНТ'07» (Воронеж, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 5 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 2 ' патента на полезную модель. В патентах [6, 7] согласно закону РФ «Об интеллектуальной собственности» каждый автор имеет равные права на изобретение. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежат: [1,3,8]- конфигурирование и обработка опытных данных в системе Scada; [2, 9] - сравнение эффективности применения и геометрические параметры теплообменной поверхности; [4, 10] -экспериментальные исследования процесса интенсификации теплообмена в криволинейных каналах; [5] - методика проведения эксперимента, анализ опытных данных.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и основных выводов и списка литературы из 90 наименований. Основная часть работы изложена на 121 странице, содержит 69 рисунков, 5 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, i сформулированы цель и задачи исследования, раскрыты научная | новизна и практическая значимость работы.

В первой главе приводится обзор литературы по теме диссертации с критической оценкой известных методов интенсификации теплообмена. Выполнен анализ опубликованных теоретических и экспериментальных исследований теплообмена и гидродинамики в прямолинейных каналах с интенсификаторами и криволинейных каналах.

Во второй главе предложен вариант интенсификации теплообмена и разработана математическая модель на основе к-е модели турбулентности, позволяющая рассчитывать поле температур, давлений и скоростей в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами.

Исходными уравнениями для описания движения вязкой несжимаемой жидкости являются:

- уравнение Рейнольдса:

pduldt = grad(p) + [ju +р,]-V2« , (Г

- уравнение турбулентной кинетической энергии:

- уравнение диссипации турбулентной кинетической энергии:

дх.

-уравнение энергии:

И +

А

де

дх,

+ С,р5£-С2р-

дI' дх1 'у дх,

"иг

дт_

дх.

<#

+ 5,

Записанные уравнения образуют систему, замыкается которая уравнением связи турбулентной вязкости с диссипацией энергии и турбулентной кинетической энергией:

Н=р-См-х*1е, (5)

При построении математической модели был принят ряд допущений:

- рабочий агент считается вязкой несжимаемой средой;

- теплофизические свойства потока и твердого тела принимаются постоянными и равными средним значениям в исследуемом интервале температур;

- на входе в расчетную область имеется полностью развитое течение с изотропной турбулентностью;

- течение газа в трубе трехмерное стационарное;

- теплообмен с окружающей средой отсутствует (на внешней стороне трубки выполняется условие адиабатности);

- принимаем, что температура стенки по толщине не меняется.

Рассмотрено турбулентное течение в криволинейном канале с

кольцевыми турбулизаторами, модель и характерные размеры которого представлены на рис. 1, табл. 1.

Граничные условия для заданной задачи следующие:

- на входе в расчетную область задается постоянный расход и температура: ^| = У0, Г| = Т0, степень начальной турбулентности 5 %;

- на всех боковых поверхностях задаются условия прилипания

Ч-

и адиабатности: и, |[ 0 = -ц = сопз1;

дп

= 0, постоянный тепловой поток

- для турбулентных величин предполагают равенство нулю турбулентной энергии и нормальной производной скорости диссипации на стенках канала: к = де/дп = 0 .

h

Рис. 1. Конфигурация спиральной трубы с кольцевой накаткой

Таблица 1

Геометрические параметры змеевика с кольцевыми турбулизаторами

Параметр D„ , MM D, ММ d„ , ММ d , ММ 1, ММ R , ММ h , ММ

Размер 20 18 19,3 17,5 7 137,5 43

При решении поставленной задачи используется пакет программ численного моделирования Fluent, основой которого является метод контрольного объема. Модельные константы по данным известных полуэмпирических и экспериментальных результатов JI. Прандтля, А.Н. Колмогорова, Ф. Клаузера, Т. Кармана, Т. Ши имеют следующие характерные значения С,£ = 1,44, Сг = 1,9, ак = 1,0, ст. =1,2, которые применимы для исследуемых режимов течения.

Построение регулярной сетки для данной задачи не представляется возможным, поэтому был использован автоматический генератор сеток программы GAMBIT.

Рассматривалась трехмерная постановка задачи, т.е. считалось, что физические параметры такие, как скорость, давление и температура изменяются по длине, ширине и высоте канала.

В результате вычислительного эксперимента было получено распределение температуры, давления и скорости по всей длине криволинейного канала с кольцевыми турбулизаторами при течении газообразного (воздух) и жидкого (вода) теплоносителя.

На рис. 2, 3 показано поле распределения температуры воздуха на входе и выходе из расчетной области.

Рис. 3, Поле распределения температуры на выходе из расчетной области

На рис. 4, 5 приведено сравнение экспериментальных данных и результатов численного моделирования криволинейного канала с кольцевыми ту р бу л и затор а м и, расхождение между ними составило не более 5 %.

—-

— - - По экспериментальным данным-ГЪ расчетным данным

Рис.4. Сравнительный график зависимости числа Нуссельта от числа Рейнольдса

I — - - По экспериментальным данным -— ■■ — По расчетным детым I

Рис. 5. Сравнительный график зависимости коэффициента сопротивления от числа Рейнольдса

Зависимости числа Нуссельта и коэффициента гидравлического сопротивления от числа Рейнольдса, полученные при моделировании течения воды в криволинейном канале с кольцевыми турбулизаторами, приведены на рис. 6.

4

ч

5000 10000 15000 20000 25000 30000 Ив

а) б)

Рис. 6. Зависимости: а) числа Нуссельта от числа Рейнольдса; б) коэффициента гидравлического сопротивления от числа Рейнольдса

В третьей главе представлено описание экспериментального стенда и моделей, разработанных и изготовленных в соответствии с требованиями поставленных задач; приведены методики проведения экспериментальных исследований, обработки результатов измерений с последующим расчетом их погрешности, проанализированы результаты исследований гидродинамики и теплоотдачи.

Принципиальная схема экспериментальной установки представлена на рис. 7.

Экспериментальный образец (5) нагревается электрическим током, пропускаемым непосредственно через трубу. Электрический ток подается от трансформатора (6). Воздух поступает из воздушной магистрали, проходит через экспериментальный образец (5), где

^нагревается и выходит в помещение. Для регулирования расхода {воздуха предусмотрен вентиль (1). Для определения расхода воздуха применяется ротаметр РМ-25 (2). Общий перепад давления при проведении эксперимента измеряется с помощью тягонапорометра (3). В процессе эксперимента производится измерение температуры воздуха на входе, на выходе, а также температуры стенки. В качестве вторичного прибора использовался измеритель-регулятор ТРМ138-Р (7). Для удобства и удаленного доступа измеряемые параметры передаются через адаптер сетевых протоколов (8), который преобразует 485 интерфейс прибора ТРМ 138-Р в 232 интерфейс, на компьютер (9).

—сАсъ

1

1

Рис. 7. Принципиальная схема экспериментальной установки: 1 - вентиль, 2 - ротаметр, 3 - тягонапорометр, 4- термопары, 5 - экспериментальный образец, 6 - трансформатор, 7 - ТРМ-138Р, 8 - адаптер, 9 - компьютер

В данной работе в качестве объектов исследования, геометрические параметры которых представлены в табл. 2, выступали: гладкая прямая труба; прямая труба с кольцевыми турбулизаторами; гладкий змеевик; змеевик с кольцевыми турбул изаторам и.

Перед проведением основных серий экспериментального исследования были проведены сравнения с ранее полученными данными по гидросопротивлению и теплоотдаче в прямолинейных и криволинейных гладких каналах. Наблюдалось хорошее совпадение экспериментальных данных, что говорит о правильном выборе методики проведения эксперимента и адекватности полученных результатов.

На рис. 8, 9 представлены полученные в ходе экспериментов данные зависимостей перепада давления и температуры воздуха на выходе из исследуемого образца от расхода теплоносителя.

Таблица 2

Геометрические параметры исследованных труб

£>„ , мм О, мм с/„ , мм <1, мм 1, мм Радиус витка змеевика, мм Шаг витков змеевика, мм

Гладкая прямая труба 20 18 - - - - -

Прямая труба с кольцевыми турбулизаторами 20 18 19,3 17,5 7 - -

Гладкий змеевик 20 18 - - - 132,5 43

Змеевик с кольцевыми турбулизаторами 20 18 19,3 17,5 7 137,5 43

2000 1500 1000 500

0.0025 0.003 0.0035 0.004 Расход во*духа. мЗ/с

-Гладкая прямая трубка

— — Прямая трубка с турбулизаторами

— - - Гладкий змеевик

— - - Змеевик с турбулизаторами

Рис. 8. Зависимость перепада давления от расхода воздуха

0,00(5 0.002 0.0025 0.003 0.0035 0.004 0.0045 Расход во)духа, мЗ/с

-Гладкая прямая трубка

— — Прямая трубка с турбулизаторами

— ; - Гладкий змеевик

— - - Змеевик с турбулизаторами

Рис. 9. Зависимость температуры воздуха на выходе из экспериментального образца от расхода воздуха

Оценка эффективности интенсификации теплообмена при помощи соотношений Л'м/Л'ы,, и представлена на рис. 10.

> _£_

5000 7000 9000 ИЛОС 13СПО 15000 170Х 19000

|-Прямолинейные образцы--криволинейные сСраэцы |

5000 ГОСС 9000 11000 13000 15000 170Х 19000 Я*

| Прямолинейные оОразцы--криволинейные образцы |

а) б)

Рис. 10. Зависимости отношений: а) коэффициентов гидравлического сопротивления накатанной и гладкой трубок от числа Рейнольдса; б) числа Нуссельта накатанной и гладкой трубок от числа Рейнольдса

Как видно из графиков, соотношения УУм/Мм,, и лежат в следующих диапазонах:

для прямолинейных каналов: = 1,16... 1,26 и

= 2,21...2,40 (что также совпадает с работами других авторов);

- для криволинейных каналов: ИиШи„ = 1,22... 1,24 и <Г/£,=3,12...3,35.

В результате обработки экспериментальных данных были получены обобщающие зависимости коэффициента теплоотдачи и гидравлического сопротивления от числа Рейнольдса для змеевика с кольцевыми турбулизаторами при Яе=7000... 18000:

№ = 0,0192Яе085;^^. (6)

Ке •

В четвертой главе рассмотрено применение кольцевых турбулизаторов в высокотемпературных индукционных нагревателях и оценена экономическая эффективность по методике ЮВЖД - филиала ОАО РЖД.

В целях экономии дизельного топлива и масел, продления сроков службы аккумуляторных батарей предлагалось использовать автономную систему подогрева водяной системы дизелей тепловозов на базе индукционного нагревателя.

Индукционный нагреватель (патент на полезную модель 1Ш 77528 Ш), принципиальная схема которого представлена на рис. 11, работает следующим образом.

При подаче напряжения на первичную обмотку 2 от источника энергии 3 во вторичной обмотке 4 наводится электродвижущая сила, и в трех группах полуобмоток 7 и 8 протекают токи, и выделяется

теплота. Нагреваемая жидкость подается через входные патрубки 5, прокачивается по полуобмоткам 7 и 8, где кольцевые канавки турбулизируют поток в пристенном слое и обеспечивают интенсификацию теплообмена внутри труб. Нагретая жидкость уходит через отводные патрубки 6.

Рис. 11. Принципиальная схема индукционного нагревателя: 1 - магнитопровод, 2 - первичная обмотка, 3 - источник энергии, 4 - вторичная обмотка, 5, 6 - патрубки для подвода холодной и отвода горячей жидкости, 7, 8 - полуобмотки с правой и левой намоткой, 9 - электропроводящие трубки, 10, 11 - токопроводящие перемычки, 12 - заземляющие провода

Для экспериментальных исследований была создана опытно-промышленная установка индукционного подогрева на базе действующего тепловоза 2ТЭ116 в условиях предприятия тепловозного депо Елец (рис. 12) (патент на полезную модель Яи 61660 Ш).

Система измерения состояла из механического расходомера на ДУ50 для определения расхода воды через индукционный нагреватель и 10 термопар.

В результате экспериментов было установлено:

1. Предложенная схема подключения не нарушает схему циркуляции охладителя, которая создается при работе штатных помп;

2. Замеряемое в "реальном времени" поле температур в системе показало равномерный прогрев во всех контурах;

Циркуляционный насос обеспечивал устойчивую циркуляцию теплоносителя, при производительности 6 м3/час;

4. Перепад температур между прямой и обратной магистралями не превышал 6 °С;

5. Тепловые потери системы подогрева в окружающую среду при температуре воздуха 19 °С, определенные из теплового баланса энергии,составили 7 %;

I б. Годовая экономическая эффективность по данным ЮВЖД -; филиала ОАО РЖД составила более 400000 руб.

Рис. 12. Опытно-промышленная установка индукционного подогрева: 1 - двигатель тепловоза, 2 - накопительная емкость, 3 - нагреватель индукционного типа, 4 - циркуляционный электронасос с параметрами аналогичными штатным помпам, 5 - грязевик, 6 - байпасная линия, 7 - расширительная емкость, 8 ■ - передвижная подставка, 9, 10, 16, 19 - вентили, 11, 12 - гибкие патрубки подающей и обратной магистрали, 13 - сливно-заправочный вентиль, 14 - маслоохладитель, 15 - водяной насос дизеля, 17, 18,20- обратные клапаны

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе реализации к-е модели турбулентности было получено распределение температуры, давлений и скоростей в криволинейном канале с кольцевыми турбулизаторами. Проведен вычислительный эксперимент в численном пакете Fluent. Расхождение между теоретическими и экспериментальными данными не превысило 5 %.

2. Разработан и создан экспериментальный стенд с автоматизированной системой регистрации и обработки экспериментальных данных в реальном масштабе времени на основе "Scada-системы", позволяющий исследовать теплоотдачу и гидродинамику в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами в режиме развитого турбулентного течения газообразного теплоносителя.

3. Экспериментально получены эмпирические зависимости безразмерного коэффициента теплоотдачи Nu и коэффициента сопротивления £ для криволинейного канала с кольцевыми турбулизаторами при Re=7000... 18000.

4. Предложено использовать кольцевые турбулизаторы в криволинейных каналах нагревателей индукционного типа, позволяющие повысить их эффективность на 22-24 %.

5. Разработаны и запатентованы конструкция теплообменного устройства с кольцевыми турбулизаторами в криволинейных каналах (электрический нагреватель жидкости трансформаторного типа патент на полезную модель RU 77528 U1) и на его основе система автономного подогрева дизеля локомотива (патент на полезную модель RU 61660 U1).

6. Результаты внедрены и используются:

- ЮВЖД - филиал ОАО «Р5ВД» (ТЧ Елец) - система индукционного подогрева водяной системы дизеля локомотива 2ТЭ116. Годовая экономическая эффективность от применения на одном локомотиве составляет 400000 руб;

- ОАО «Воронежэнергоремонт» и ООО «Вэкс-Энерго» -методики расчета гидродинамики и теплообмена при использовании кольцевых турбулизаторов в криволинейных каналах энергетических установок.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Дроздов И.Г. Экспериментальная установка для исследования автоматизированных систем теплоснабжения / И.Г. Дроздов, H.H. Кожухов, Э.Р. Габасова // Вестник Воронеж, гос. техн. ун-та. Сер. Энергетика. 2003. Вып. 7.3. С. 161-165.

2. Применение индукционных электронагревателей с целью оптимизации энергопотребления промышленных предприятий / С.В. Дахин, И.Г. Дроздов, Т.В. Мягких, Э.Р. Габасова // Вестник Воронеж, гос. техн. ун-та. Сер. Энергетика. 2004. Вып. 7.4. С. 112115.

3. Система обработки теплофизических параметров при исследовании интенсификации теплообмена / И.Г. Дроздов,

ÍH.B. Мозговой, H.H. Кожухов, Э.Р. Габасова // Вестник Воронеж. 5 гос. техн. ун-та. Сер. Энергетика. 2004. Вып. 7.4. С. 81-84.

4. Экспериментальные исследования теплообмена в каналах энергетических установок / И.Г. Дроздов, Н.В. Мозговой, H.H. Кожухов, Э.Р. Габасова // Наука - производству. Ежемесячный научно-технический журнал. 2005. №3(83). С. 36-39.

5. Дроздов И.Г. Экспериментальные исследования интенсификации теплообмена в криволинейных каналах / И.Г. Дроздов, Н.В. Мозговой, Э.Р. Огурцова // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2008. Т. 4. № 7. С. 55-58.

Патенты на полезную модель

6. Патент РФ на полезную модель № 61660. Дроздов И.Г., Дахин C.B., Огурцова Э.Р., Старинин В.Г. Устройство подогрева водяной системы двигателя тепловоза. По заявке № 2006132655/22 от 11.09.2006 г. Опубл. 10.03.2007 г. Бюл. № 26.

7. Патент РФ на полезную модель № 77528. Дроздов И.Г., Дахин C.B., Огурцова Э.Р., Кувалдин А.Б., Муравьев A.B. Электрический нагреватель жидкости трансформаторного типа. По заявке № 2008109078/22 от 07.03.2008 г. Опубл. 20.10.2008 г. Бюл. №29.

Статьи и материалы конференций

8. Конфигурирование системы обработки данных при исследовании интенсификации теплообмена / Э.Р. Габасова, И.Г. Дроздов, Н.В. Мозговой, Д.П. Шматов // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках: труды XV Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева. М.: Издательство МЭИ, 2005. Т. 1. С. 309-311.

9. Дроздов И.Г. Интенсификация процессов тепломассопереноса в теплообменниках высокотемпературных индукционных нагревателей / И.Г. Дроздов, Э.Р. Габасова, H.H. Кожухов // Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы): труды II Междунар. науч.-практ. конф. СЭТТ-2005. М.: Издательство ВИМ, 2005. Т. 2. С. 183 - 185.

10. Экспериментальная установка для исследования теплообмена и аэродинамики в криволинейном канале с интенсификаторами / И.Г. Дроздов, Н.В. Мозговой, Э.Р. Огурцова,

П.В. Огурцов // Разработка, производство и эксплуатация турбо-, электронасосных агрегатов и систем на их основе: труды IV Междунар. науч.-техн. конф. СИНТ'07. Воронеж: ООО «Оригами», 2007. С. 98-104.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

с - теплоемкость, Дж/кг К, О - внутренний диаметр трубы,

м; Д, - наружный диаметр трубы, м; О0 - наружный диаметр кольцевого канала, м\ <1 — диаметр диафрагм, м; с!н - диаметр кольцевых канавок, м; - эквивалентный диаметр кольцевого канала, м; V - объемный расход, м3/с; и, - компонента скорости, м/с, / = 1, 2, 3; А - глубина канавки, высота кольцевого выступа, м; к - коэффициент теплопередачи, Вт/м2К; / - длина участка теплообмена, м; N11 - число Нуссельта; Р - давление, Па; q -удельный тепловой поток, Вт/м2; Я - радиус кривизны поверхности, м; И.е - число Рейнольдса; Т - температура, К; I - шаг размещения турбулизаторов, м; а - коэффициент теплоотдачи, Вт/м2К; Л -коэффициент теплопроводности, Вт/мК; д - коэффициент гидравлического сопротивления; // - динамический коэффициент вязкости, Нс/м2; г - кинематический коэффициент вязкости, м2/с; р - плотность, кг/м3; к - кинетическая энергия турбулентных пульсаций, м2/с2;£ - диссипация энергии турбулентности, м2/с3; Е -полная энергия, Дж.

Подписано в печать 1201.2009. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 85 экз. Зак. №

I

ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Огурцова, Эльвира Рашитовна

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Методы интенсификации теплообмена

1.2. Сравнение эффективности различных способов интенсификации теплообмена в трубах

1.3. Гидродинамика и теплообмен в криволинейных каналах

1.4. Выводы и задачи исследования

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕНА И ГИДРОДИНАМИКИ В КРИВОЛИНЕЙНЫХ КАНАЛАХ

С КОЛЬЦЕВЫМИ ТУРБУЛИЗАТОРАМИ

2.1. Теоретические предпосылки

2.2. Постановка задачи

2.3. Численный подход к решению задачи

2.4. Методика расчета конвективного теплообмена и гидравлического сопротивления в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами

2.5. Анализ полученных результатов

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА В КРИВОЛИНЕЙНЫХ КАНАЛАХ

С ТУРБУЛИЗАТОРАМИ

3.1. Описание экспериментальной установки

3.2. Экспериментальные модели

3.3. Методика проведения эксперимента и обработка опытных данных

3.4. Основные результаты экспериментальных исследований, определение критерия Нуссельта и коэффициента гидравлического сопротивления

4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

4.1. Мобильная система подогрева воды нагревателем индукционного типа

4.2. Устройство и работа нагревателя индукционного типа

4.3. Экспериментальные исследования работоспособности системы подогрева дизеля локомотива

4.4. Расчет годовой эффективности

4.5. Основные результаты экспериментальных исследований

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

 
Введение диссертация по физике, на тему "Моделирование теплообмена в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами"

Теплообменные аппараты составляют многочисленную группу теплосилового оборудования, занимая значительные производственные площади и превышая, зачастую, 50 % стоимости общей комплектации оборудования в теплоэнергетике и ряде других отраслях промышленности. Перспективной задачей является создание нового теплообменного оборудования, снижение его металлоемкости и габаритов, повышение эффективности и надежности его работы.

Наиболее эффективным путем решения этой задачи является интенсификация теплообмена. Существует множество различных способов интенсификации теплообмена, все они отличаются по сложности реализации, технологичности, областями применения, надежности и т.д. Этой проблеме посвящено значительное количество теоретических и экспериментальных работ Калинина Э.К., Дрейцера Г.А, Ярхо С.А., Исаева С.А., Леонтьева А.И., Олимпиева В.В., Кикнадзе Г.И., Рабиновича М.И. и др.

Применение кольцевых турбулизаторов позволяет в характерном для теплообменных аппаратов диапазоне чисел Рейнольдса обеспечить существенное увеличение теплоотдачи, что дает возможность получить уменьшение объема теплообменных аппаратов (TOA) в 1,95 - 2 раза.

На сегодняшний день появилось значительное количество TOA с криволинейными поверхностями теплообмена (змеевиковые, индукционные нагреватели и т.п.). Несмотря на то, что явления, сопровождающие течение теплоносителя в гладких криволинейных каналах подробно изучены, вопросы совместного воздействия на теплоотдачу кривизны поверхности и поперечных выступов остаются малоисследованными. Поэтому задача разработки и совершенствования методов расчета гидродинамики и теплообмена при применении кольцевых турбулизаторов в криволинейных каналах энергетических установок является актуальной.

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете в соответствии с Приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники и перечнем критических технологий Российской Федерации и научного направления деятельности ВГТУ "Физико-технические проблемы энергетики и экологии" в рамках НИР Г.р. № 01.2.00409970, 01.2.00707577, 0120.0 505528, 0120.0801886, а также НТП "Развитие научного потенциала высшей школы", ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы»

Цель работы - оценка эффективности теплоотдачи в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработка математической модели и методики расчета конвективного теплообмена и гидравлического сопротивления в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами;

2. Экспериментальные исследования гидродинамики и теплоотдачи в криволинейных каналах;

3. Получение эмпирических зависимостей для определения безразмерных коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления.

Научная новизна:

1. Результаты численного моделирования гидродинамики и теплообмена в каналах на основе к - е модели турбулентности, отличающегося совместным учетом кривизны канала и кольцевых турбулизаторов, которые согласуются с экспериментальными данными с погрешностью, не превышающей 5 %;

2. В результате обработки экспериментальных данных получены эмпирические зависимости коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами в режиме развитой турбулентности;

3. В результате экспериментальных и теоретических исследований показано, что увеличение коэффициента теплоотдачи в криволинейном канале с кольцевыми турбулизаторами по сравнению с гладким криволинейным каналом составляет 22-24 %;

4. Разработаны конструкция теплообменного аппарата с кольцевыми турбулизаторами в криволинейных каналах для электрического нагревателя жидкости трансформаторного типа и система автономного подогрева дизеля локомотива, новизна которых подтверждена патентами на полезную модель.

Практическая ценность и реализация:

1. Результаты численного моделирования процессов гидродинамики и теплообмена в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами могут быть использованы проектными организациями при создании энергоэффективного теплотехнологического оборудования.

2. Методика расчета гидродинамики и теплообмена при использовании кольцевых турбулизаторов в криволинейных каналах энергетических установок используется в ОАО «Воронежэнергоремонт» и ООО «Вэкс-Энерго» (г. Воронеж) при модернизации кожухотрубных теплообменных аппаратов.

3. Экспериментальные данные по гидродинамике и теплообмену в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами и запатентованные технические решения используются при разработке автономной системы индукционного подогрева водяной системы дизеля локомотива 2ТЭ116 (ЮВЖД - филиал ОАО «РЖД», г. Елец).

4. Результаты используются в учебном процессе на кафедре "Теоретическая и промышленная теплоэнергетика" Воронежского государственного технического университета.

Достоверность результатов исследований обеспечивается: использованием апробированных базовых математических моделей, подходов и допущений, основанных на фундаментальных законах тепломассопереноса, а также современных методов теоретических исследований; использованием аттестованных измерительных средств, автоматизированных систем регистрации и обработки экспериментальных данных в реальном масштабе времени; согласованностью теоретических результатов с собственными экспериментальными данными и данными других авторов.

Апробация работы.

Основные положения работы, результаты теоретических и экспериментальных исследований докладывались и обсуждались на Российских и Международных конференциях: Пятая Международная научно-техническая конференция «Авиакосмические технологии», Воронеж, 2004 г.; XV Школа-семинар молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева, Калуга, 2005 г.; Вторая-Международная научно-практическая конференция «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы)»,

Москва 2005 г.; Четвертая Российская национальная конференция по теплообмену, Москва, 2006 г.; IV Международная научно-технической конференция «СИНТ'07». Разработка, производство и эксплуатация турбо-, электронасосных агрегатов и систем на их основе, Воронеж 2007 г.

Публикации: по теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 5 работ в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 2 патента на полезную модель. В патентах [6, 7] согласно закону РФ «Об интеллектуальной собственности» каждый автор имеет равные права на изобретение. В работах, опубликованных в соавторстве, лично соискателю принадлежит: [1, 3, 8] - конфигурирование и обработка опытных данных в системе Эсаёа; [2, 9] — сравнение эффективности применения и геометрические параметры теплообменной поверхности; [4, 10] -экспериментальные исследования процесса интенсификации теплообмена в криволинейных каналах; [5] - методика проведения эксперимента, анализ опытных данных.

Структура и объем работы: работа состоит из введения, четырех глав и списка использованных источников. Работа изложена на 121 страницах машинописного текса, содержит 69 рисунка, 5 таблиц. Список использованных источников включает 90 наименований.

 
Заключение диссертации по теме "Теплофизика и теоретическая теплотехника"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе реализации к-б модели турбулентности было получено распределение температуры, давлений и скоростей в криволинейном канале с кольцевыми турбулизаторами. Проведен вычислительный эксперимент в численном пакете Fluent. Расхождение между теоретическими и экспериментальными данными не превысило 5 %;

2. Разработан и создан экспериментальный стенд с автоматизированной системой регистрации и обработки экспериментальных данных в реальном масштабе времени на основе "Scada-системы", позволяющий исследовать теплоотдачу и гидродинамику в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами в режиме развитого турбулентного течения газообразного теплоносителя;

3. Экспериментально получены эмпирические зависимости безразмерного коэффициента теплоотдачи Nu и коэффициента сопротивления £ для криволинейного канала с кольцевыми турбулизаторами при Re=7000. 18000;

4. Предложено использовать кольцевые турбулизаторы в криволинейных каналах нагревателей индукционного типа, позволяющие повысить их эффективность на 22-24 %;

5. Разработаны и запатентованы конструкция теплообменного устройства с кольцевыми турбулизаторами в криволинейных каналах (электрический нагреватель жидкости трансформаторного типа патент на полезную модель RU 77528 U1) и на его основе система автономного подогрева дизеля локомотива (патент на полезную модель RU 61660 U1);

6. Результаты внедрены и используются:

- ЮВЖД - филиал ОАО «РЖД» (ТЧ Елец) - система индукционного подогрева водяной системы дизеля локомотива 2ТЭ116. Экономическая эффективность от применения на одном локомотиве составляет 400000 руб;

- ОАО «Воронежэнергоремонт» и ООО «Вэкс-Энерго» - методики расчета гидродинамики и теплообмена при использовании кольцевых турбулизаторов в криволинейных каналах энергетических установок

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Огурцова, Эльвира Рашитовна, Воронеж

1. Калинин Э.К. Эффективные поверхности теплообмена / Э.К. Калинин, Г.А. Дрейцер, И.З. Копп, A.C. Мякочин М.: Энергоатомиздат, 1998. 408 с.

2. Калинин Э.К. Закономерность изменения теплоотдачи на стенках каналов с дискретной турбулизацией потока при вынужденной конвекции / Э.К. Калинин, Г.А. Дрейцер, С.А. Ярхо и др. // Открытия, изобретения. 1981. № 35. С. 3.

3. Мигай В.К. О предельной интенсификации теплообмена в трубах за счет турбулизации потока. Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт. 1990. № 2. С. 169-172.

4. Павловский В.Г. К вопросу о влиянии конфигурации турбулизаторов на тепловую эффективность поверхности стенки канала // Инженерно-физический журнал. 1969. Т. 17. № 1. С. 156-159.

5. Кузма-Кичта Ю.А. Методы интенсификации теплообмена. М.: Изд-во МЭИ, 2001. 112 с.

6. Данилова Г.Н. Теплообменные аппараты холодильных установок. Л.: Машиностроение, 1986. 303 с.

7. Гоголин A.A. Интенсификация теплообмена в испарителях холодильных машин. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. 244 с.

8. Гортышев Ю.Ф. Теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом / Ю.Ф. Гортышев, В.В. Олимпиев. Казань: Изд-во КГТУ им. А.Н. Туполева, 1999. 176 с.

9. Рябчиков А.Ю. Разработка и реализация методов повышения эффективности теплообменных аппаратов паротурбинных установок / А.Ю. Рябчиков, Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, М.А. Ниренштейн, Г.Д. Бухман // Тяжелое машиностроение. 2002. №2. С. 34-37.

10. Мигай В.К. Повышение эффективности современных теплообменников. Л.: Энергия, 1980. 144 с.

11. Дзюбенко Б.В. Нестационарный теплообмен в пучках витых труб / Б.В. Дзюбенко, Г.А. Дрейцер, Л.А. Ашмантас. М.: Машиностроение, 1988. 240 с.

12. Данилов Ю.И. Теплообмен и гидродинамика в каналах сложной формы / Ю.И. Данилов, Б.В. Дзюбенко, Г.А. Дрейцер, Л.А. Ашмантас. М.: Машиностроение, 1986. 200 с.

13. Кикнадзе Г.И., Краснов Ю.К., Подымако Н.Ф. // Докл. АН СССР. 1986. Т. 291. № 6. С. 131501318.

14. Почуев В.П. Экспериментальное исследование теплообмена в авиационной технике / В.П. Почуев, Ю.Н. Луценко, A.A. Мухин // Интенсификация теплообмена: труды Первой Российской национальной конференции по теплообмену. М.: МЭИ, 1994. Т. 8. С. 178-183.

15. Щукин В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. М.: Машиностроение, 1980. 240 с.

16. Дрейцер Г. А. Современные проблемы интенсификации теплообмена в каналах // Инженерно-физический журнал. 2001. Т. 74. № 4. С. 33-40.

17. Халатов A.A. Теплообмен и гидродинамика в полях центробежных массовых сил / A.A. Халатов, A.A. Авраменко, И.В. Шевчук // Криволинейные потоки. Киев: Ин-т техн. теплофизики HAH Украины, 1996. Т. 1.290 с.

18. Бузник В.М. Интенсификация теплообмена в судовых установках. Л.: Судостроение, 1969. 364 с.

19. Щукин В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. М.: Машиностроение, 1980. 240 с.

20. Устименко Б.П. Процессы турбулентного переноса во вращающихся течениях. Алма-Ата: Наука, 1977. 288 с.

21. Мэрфи ДЖ.С. Распространение подобных решений Фолкнера-Сканна на случай обтеканий искривленной поверхности // Ракетная техника и космонавтика. 1965. № 11. С. 80-87.

22. Van Duke M.D. Higher order boundary layer theory // Ann. Rev. Fluid Mech. 1969. № 1. Pp. 265-292.

23. Халатов А.А. Влияние кривизны поверхности на характеристики турбулентного течения и теплообмена / А.А. Халатов, А.А. Авраменко, М.М. Митрахович // Промышленная теплотехника. 1989. № 2. С. 8-11.

24. Халатов А.А. Влияние внешней турбулентности и продольного градиента давления на характеристики турбулентного слоя на выпуклой поверхности / А.А. Халатов, А.А. Авраменко, М.М. Митрахович // Промышленная теплотехника. 1990. № 4. С. 27-31.

25. Халатов А.А. Численное моделирование динамического и теплового пограничного слоя / А.А. Халатов, И.В. Шевчук, М.М. Митрахович //Промышленная теплотехника. 1990. № 6. С. 28-33.

26. Щукин А.В. Турбулентный пограничный слой на криволинейной поверхности // Авиационная техника: Изв. вузов. 1978. № 3. С. 113-120.

27. Ван Тарссел В.Ф. Исследование во втором приближении влияния продольной кривизны на течение в сжимаемых ламинарных пограничных слоях / В.Ф. Ван Тарссел, Д.Б. Толви. Ракетная техника и космонавтика. 1971. №4. С. 174-182.

28. Масси Б.С. Ламинарные пограничные слои и их отрыв от криволинейных поверхностей / Б.С. Масси, Б.Р. Клэйстон. Теоретические основы инженерных расчетов. 1965. № 2. С. 256-268.

29. Murphy J.S. Some effects of surface curvature on laminar boundary layer flow // J. Aero. Sci. 1953. № 20. Pp. 334-338.

30. Халатов А.А. Теплоотдача в ламинарном пограничном слое на криволинейной поверхности / А.А. Халатов, А.А. Авраменко. Промышленная теплотехника. 1989. № 1. С. 19-23.

31. Маккормак П.О. Вихри Тейлоро-Гертлера и их влияние на теплообмен / П.О. Маккормак, X. Уилкер, М. Келхер. Теплопередача. 1970. №2. С. 106-118.

32. Hoffman E.R. the effect of concave on surface curvature on turbulent boundary layer / E.R. Hoffman, K.C. Muck, P. Bradshaw. J. Fluid Mech. 1985. № 161. Pp. 371-403.

33. Мерони Р.И. Развитие турбулентного пограничного слоя на искривленной поверхности / Р.И. Мерони, П. Брэдшту. Ракетная техника и космонавтика. 1977. № 11. С. 43-62.

34. Раманриан В.Р. Результаты измерения средних параметров течения в турбулентных слоях на слабо искривленных поверхностях / В.Р. Раманриан, В.Г. Шиванрасад. Ракетная техника и космонавтика. 1977. № 2. С. 74-93.

35. So R.M.C. Experiments on convex curvature effects in turbulent boundary layer /R.M.C. So, G.L. Mellor. J. Fluid Mech. 1973. № 1. Pp. 43-62.

36. So R.M.C. An experimental investigation of turbulent boundary layers along carved surfaces / R.M.C. So, G.L. Mellor. NASA Rep. CR. 1972. 13 p.

37. Wattendorf F.L. A study of the effect of curvature on fully developed turbulent flow. Proc. R. Soc. Lond. 1975. A 148. Pp. 565-598.

38. Simon T.W. Convex curvature effects on the heated turbulent boundary flow / T.W. Simon, R.L. Moffat. Int. Heat Transfer. Conf. 1982. № 3. pp. 295-300.

39. Gibson М.М. Measurement in the heated turbulent boundary layer on a mildly curved convex surface / M.M. Gibson, C.A. Verriopoulos, Y. Nagano // 3th Symp. On turbulent shear flow. 1982. Pp 80-89.

40. Gibson M.M. Turbulent boundary layer on a mildly curved convex surface / M.M. Gibson, C.A. Verriopoulos, N.A. Vlachos // P.l: Mean flow and turbulence measurements. Pp. 17-24.

41. Дворников H.A. Тепломассообмен и трение в криволинейных закрученных пристенных течениях. Автореф. дис. канд. техн. наук. Новосибирск. 1985. 160 с.

42. Масси Б.С. Некоторые свойства ламинарных пограничных слоев на криволинейных поверхностях / Б.С. Масси, Б.Р. Клейстон // Теорет. основы инж. расчетов. 1969. № 3. С. 189-201.

43. Gibson M.M. Turbulent boundary layer on a mildly curved convex surface. Part 2: Temperature field measurements / M.M. Gibson, C.A. Verriopoulos // Experiments in Fluids. 1984. № 2. Pp. 73-80.

44. Шивапрасад Б.С. Измерения турбулентности в пограничных слоях на умеренно искривленных поверхностях / Б.С. Шивапрасад, Б.Р. Рамаприан //Теорет. основы инж. расчетов. 1978. № 1. С. 158-169.

45. Нагога Г.П. Эффективные способы охлаждения лопаток высокотемпературных газовых турбин. М.: Изд-во МАИ, 1996. 100 с.

46. Prabhu A. S Effect of concave streamline curvature on turbulentboundary layers / A. Prabhu, B.N. Rao // 14th Fluid and Plasma Dynamics Conf. 9 p.

47. Prabhu A. Structure and mean flow similarity in curved turbulent boundary layers / A. Prabhu, R. Narasima, B.N.S. Rao // Symposium, 1982. Marseille, France. P. 100-111.

48. Романенко П.Н. Теплообмен и трение при градиентном течении жидкостей. М.: Энергия, 1971. 568 с.

49. You S.M. Boundary layer heat transfer and fluid mechanics measurements on a mildly curMed convex wall / S.M. You, T.W. Simon, J. Kim // HeatTransf. Conf. 1986. Pp. 1089-1094.

50. Navier C.L.M.H. Memoire sur les lois du movement des fluids // Mem. Acad. Roy. Sci. 1983. V. 6. Pp. 389-440.

51. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1987. 840 с.

52. Белов И.А. Моделирование турбулентных течений / И.А. Белов, С.А. Исаев. М.: Наука, 1998. 106 с.

53. Boussinesq J. Theorie de l'ecoulement tourbillant // Mem. Presentes par Divers Savants Acad. Sci. Inst. Fr. 1877. V. 23. Pp. 46-50.

54. Wilcox D.C. Turbulence modeling for CFD // DWS Industries Inc. 1998.540 p.

55. Колмогоров A.H. Уравнения турбулентного движения несжимаемой жидкости // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1942. т. 6. № 1. С. 56-58.

56. Bardina J.E. Turbulence modeling validation, testing and development / J.E. Bardina, P.G. Huang, T.J. Coakley // NASA Technical Memorandum 110446. 1997. Pp. 1-98.

57. Mathieu J. An introduction to turbulent flow / J. Mathieu, B.E. Scott // Cambridge-Univ. Press. 2000. 374 p.

58. Henkes R.A.W.M. Scaling of the turbulent natural convection flow in a heated square cavity / R.A.W.M. Henkes, CJ. Hoogendoorn // Trans, of the ASME. 1994. Pp. 400-408.

59. Ranz W.E. Jr. Evaporation from Drops, Part I. / W.E. Ranz, W.R. Marshall // Chem. Eng. Prog. 1952. Pp. 141-146.

60. Lynn F. Multigrid solution of the Euler equations with local preconditioning // PhD thesis, University of Michigan, 1995.

61. Levy J.M. No char reactions at pulverized coal flame conditions / J.M. Levy, L.K. Chen, A.F. Sarofim, J.M. Beer // In 18th Symp. on Combustion. The Combustion Institute. 1981.

62. Goldstein M.E. Effect of anisotropic turbulence on aerodynamic noise / M.E. Goldstein, B. Rosenbaum // Journal of the Acoustical Society of America. 1973. Pp. 630-645.

63. Pope S.B. Computationally efficient implementation of combustion chemistry using in-situ adaptive tabulation // Combustion Theory and Modeling. 1997. Pp. 41-63.

64. Lilley G.M. The radiated noise from isotropic turbulence revisited // NASA Contract Report. 1993. Pp. 75-93.

65. Андерсон Д. Вычислительная гидромеханика и теплообмен / Д. Андерсон, Д. Таннехилл, Р. Плетчер. М.: Мир, 1990. 384 с.

66. Роуч П. Вычислительная гидродинамика. М.: Мир, 1980. 612 с.

67. Флетчер К. Вычислительные методы в механике жидкости. М.: Мир, 1991. Т. 1.415 с.

68. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат, 1984. 152 с.

69. Fluent User's Guide. Fluent Inc. 2003.

70. Дроздов И.Г. Экспериментальные исследования теплообмена в каналах энергетических установок / И.Г. Дроздов, Н.В. Мозговой, Н.Н. Кожухов, Э.Р. Габасова // Наука производству. Ежемесячный научно-технический журнал 2005. №3(83). С. 36-39.

71. Дроздов И.Г. Система обработки теплофизических параметров при исследовании интенсификации теплообмена / И.Г. Дроздов, Н.В. Мозговой, Н.Н. Кожухов, Э.Р. Габасова // Вестник ВГТУ. Серия "Энергетика". 2004. выпуск 7.4. С. 81-84

72. Бакластов A.M. Промышленные тепломассообменные процессы и установки / А.М Бакластов, В. А. Горбенко, О. Л. Данилов / М.: Энергоатомиздат, 1986. 328 с.

73. Дроздов И.Г., Дахин C.B., Огурцова Э.Р., Кувалдин А.Б., Муравьев A.B. Электрический нагреватель жидкости трансформаторного типа // Патент на полезную модель RU 77528 U1.

74. Дахин C.B. Применение индукционных электронагревателей с целью оптимизации энергопотребления промышленных предприятий / C.B. Дахин, И.Г. Дроздов, Т.В. Мягких, Э.Р. Габасова // Вестник ВГТУ. Серия "Энергетика". 2004. Выпуск 7.4. С. 112-115.

75. Дроздов И.Г. Экспериментальная установка для исследования автоматизированных систем теплоснабжения / И.Г. Дроздов, H.H. Кожухов,

76. Дроздов И.Г Экспериментальные исследования интенсификации теплообмена в криволинейных каналах / И.Г. Дроздов, Н.В. Мозговой, Э.Р. Огурцова // Вестник ВГТУ. 2008. Т. 4. № 7. С. 55-58.

77. Бакластов A.M. Промышленные тепломассообменные процессы и установки / А.М Бакластов, В.А. Горбенко, О.Л. Данилов / М.: Энергоатомиздат, 1986. 328 с.

78. Дроздов И.Г., Дахин C.B., Огурцова Э.Р., Кувалдин А.Б., Муравьев A.B. Электрический нагреватель жидкости трансформаторного типа // Патент на полезную модель RU 77528 U1.

79. Дахин C.B. Применение индукционных электронагревателей с целью оптимизации энергопотребления промышленных предприятий / C.B. Дахин, И.Г. Дроздов, Т.В. Мягких, Э.Р. Габасова // Вестник ВГТУ. Серия "Энергетика". 2004. Выпуск 7.4. С. 112-115.

80. Дроздов И.Г. Экспериментальная установка для исследования автоматизированных систем теплоснабжения / И.Г. Дроздов, H.H. Кожухов,

81. Э.Р. Габасова // Вестник ВГТУ. Серия "Энергетика". 2003. Выпуск 7.3. С. 161-165.

82. Дроздов И.Г., Дахин C.B., Огурцова Э.Р., Старинин В.Г Устройство подогрева водяной системы двигателя тепловоза // Патент на полезную модель RU 61660 U1.