Нестационарные теплоотдача и трение в коротких цилиндрических каналах проточных частей энергетических установок тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

На правах рукописи

¿кг-

ФЕДОРОВ КОНСТАНТИН СЕРГЕЕВИЧ V

НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ТЕПЛООТДАЧА И ТРЕНИЕ В КОРОТКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КАНАЛАХ ПРОТОЧНЫХ ЧАСТЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Специальность 01.04.14 — «Теплофизика и теоретическая теплотехника»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

„ - ■ • ?

Казань-2009

003464843

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет».

Научный руководитель кандидат технический наук, доцент

, ' Володин Юрий Гурьянович

Официальные оппоненты доктор физико-математических наук, профессор

Якимов Николай Дмитриевич

''' - ■1 ■

доктор физико-математических наук, профессор Кирпичников Александр Петрович Ведущая организация ОАО «Казанское ОКБ «Союз» г. Казань

Защита состоится 23 апреля 2009 г. в 14 часов в малом зале заседаний Ученого совета (корп. «В» второй этаж) на заседании диссертационного совета Д.212.082.02 при ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет» по адресу: г. Казань, ул. Красносельская, 51.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет».

С авторефератом можно ознакомиться на сайте КГЭУ: http://info.kgeu.ru.

Автореферат разослан.

,2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

К.Х Гильфанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Нестационарные процессы трения и теплообмет при турбулентном тече1ши в закрытых каналах широко распространены во многих областях современной техники - энергетика, космическая и ракетшя техника, химическая технология, добыча и транспортировка газа и нефти и др. Технологические аппараты в данных отраслях содержат в своей конструкции большое количество осесимметричных каналов различной длины и конфигурации, представляющие собой подводящие и отводящие трубопроводы, сопловые блоки и жаровые патрубки, камеры сгорания различных двигателей, проточные элементы компрессоров, экстракторов и т. п. Работа названных устройств протекает в сложных термогазодинамических условиях, обусловленных наличием таких возмущающих факторов, как температурная неоднородность, продольный градиеш- давления, переменность тепловых и кинематических параметров, нередко взаимосвязанных условиям и технологического процесса.

Указанные обстоятельства определяют актуальность проведения систематических исследований влияния данных факторов на газодшимичсскис и тепломассообменые процессы.

Цель работы. 1. Модернизировать экспериментальный стевд с современными средствами диагностики для проведения комплекс того исследования нестационарных неизотермических течений газа.

2. Изготовить опытные участки, разработать методики и программы выполнения измерений и обработки опытных данных. Исследовать динамические характеристики средств измерения и установить возможность их применения для решения поставленной задачи.

3. Выполнить экспершенгальное исследование влияния неюотермичности, тепловой и динамической нестационарности на коэффициенты трения и теплоотдачи в зоне формирования пограничных слоев при увеличении температуры теплоносителя.

4. Определить закономерности эволюции параметров течения и тешюобмена, обусловленные влиянием перечисленных дестабилизирующих факторов, и провести их количественную оценку.

Научная новизна. Проведены экспериментальные исследования трения и тешюобмена в условиях тепловой и динамической нестационарности в зоне формирования пограничных слоёв и изучены условия одновременного воздействия дестабилизирующих факторов на коэффициенты переноса. Экспериментально установлено 2-х - 3-х кратное увеличение коэффициентов трения и теплоотдачи, вызванное влиянием нестационарности при увеличении температуры газового потока, а также впервые зафиксировано, что в пусковых режимах энергетических установок

увеличение скорости шменения температуры рабочего тела более 3000 ° ЛУс приводит к снижению интенсивности теплоотдачи.

На защиту выносятся: Результаты экспериментальных исследований нестационарных трения и теплообмена при изменгнии температуры теплоносителя в цилиндрическом канале в зоне формирования пограничных слоёв. Методики идентификации динамических и тепловых параметров в данных условиях. Результаты метрологических исследований преобразователей температуры. Алгоритмы автоматических измерений и обработки результатов.

Практическая ценность состоит в том, что полученные в процгссе исследований результаты могут быть использованы при проектировании и расчете проточных частей и выборе оптимальных режимов работы энергетических установок и сложных технологических систем в нестационарных условиях. Зафиксировано, что в пусковых режимах энергетических установок увеличение скорости изменения температуры рабочего тела более 3000 0 К/с приводит к снижению интенсивности теплоотдачи.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладавались на студенческо-аспирангских конферсчщиях КГЭУ 2004 — 2007 г., на научных сессиях КГТУ 2005 - 2008 г., на одиннадцатой международной научно -технической конференции студентов и аспирантов в г. Москве, 2005 г., на VIII Всероссийской научно-практической конференции "Современные тех1ГОлогии в ! машиностроении" в г. Пензе, 2004 г., на международной научно-технической конференции "Актуальные вопросы промышленности и прикладных Наук" в г. Ульяновске, 2004 г., на Ш международной научно-технической конференции "Материалы и технологии XXI века" в г. Пете, 2005 г., на межрегиональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященную 50-летию ООО "Уральская сталь", в г. Новотроицке, 2005 г., на 18 Всероссийской межвузовской научно-технической конференции "Электромеханические и внутрикамёрные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ,материалов и изделий" в г. Казани, 2006 г., на пятой Всероссийской, тучно-технической студенческой конференции "Ингенсификация тепло- и массообменных процессов в химической технологии", посвященной 100-летию ПК. Дьяконова в г.Казани, 2007 г.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 25 статей и тезисов докладов на конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, списка использованной литературы, приложения. Полны й объем диссертации 137 страницы, которые содержат 119 страниц основного текста, 109 рисунков и 5 таблиц. Список литературы включает 150 источник, приложение на 1 странице.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении раскрывается актуальность рассматриваемой проблемы и основное содержание диссертационной работы.

В первой главе проведенный анализ работ по исследованию влияния различных видов нестационарности, а также негоогермичности на коэффициенты трения и теплоотдачи показал, что мало изученными являются вопросы, связанные с совместным влиянием нешотериичности, динамической и тепловой нестационарности при турбулентных режимах течения на начальном участке осесимметричных каналов. Большие положительные градиенты скорости приводят к резким и существенным изменениям коэффициентов трения и теплоотдачи. При эксперимешилыюм определении коэффициентов поверхностного трения в турбулентном пограничном слое (ТПС) предпочтение следует отдавать косвенным методам, в основу которых положено линейное распределение скорости в непосредственной близости от стенки.

Во второй главе дано описание экспериментальной установки, опытного участка, используемого диагностического оборудования, шложены методики подготовки и проведения предварительных и основного экспериментов, исследования динамических характеристик преобразователей температуры и давления, выполнена оценка точности результатов эксгсримеетальных исследований.

Экспериментальная установка (рис. 1) представляет собой аэродинамический контур разомкнутого типа с электродуговым подогревом рабочего тела перед входом в опытный канал. Источником сжатого воздуха является компрессорная установка поршневого типа, в состав которой входит ресивер. От него по системе трубопроводов через фильтры грубой и тонкой очистки 12 и 13, запорный кран 11, расходомер 8 и регулировочный кран 10 сжатый газ поступает в плазмотрон 1, где происходит его нагрев, а затем через форкамеру 2 с соплом в опытней участок 4. Причем часть воздуха через регулировочный кран 10 поступает в форкамеру для снижения рабочей темпгратуры газа и обеспечения необходимого теплового

520 В 2 ---------

. ... т' -ф^.)!:-'

ар'од, Г ^ I >^¿0 М

и I

! игез

13

и.:

4-

ГлмиТ]

: уг-ум

ЛОЛЛГ 4 019

I Л.5-232/485

Рис. 1. Принципиальная схема установки

диапазона исследуемых параметров. Для стабильного режима горения дуги плазмотрона в системе подачи газа используется аргон, который из баллона через редуктор 11 и расходомер 8 подается в плазмотрон. Основными элементами плазмотрона рис. 1 являются катод и анод, выполненные из меди М1, в качестве изолятора между которыми используется проставка из органического стекла. Формирование равномерных профилей скоростей и температур на входе в опытный участок осуществляется форкамерой 2, пристыкованной к плазматрону через электроизолирующую асбоцементную проставку. Нагретый поток газа, проходя через отверстия спрямляющей, асбоцементной решетки и сопло, спрофилированное по кривой В итошинского,1 попадает в опытный участок 4. Как показали измерения, проведенные в стационарных условиях, такая конструкция формирует равномерные профили скоростей и Температур. Все детали форкамеры и согою изготовлены из нержавеющей стали Х18Н10Т. Для получения необходимого температурного режима в цилиндрической части форкамеры имеются двенадцать радиальных каналов, через которые подается холодный воздух, минуя плазмотрон. Источником питания схемы является трехфазная сеть переменного тока. Требуемый для питания плазмотрона постоянный ток преобразуется из переменного с помощью выпрямителя, собранного по трехфазной схеме Ларионова на кремниевых вентилях высокоймощностиВК-200. Эта схема обеспечивает минимальный коэффициент пульсаций выпрямленного тока. Реле времени типа Е-52 с диапазоном выдержки 0,1 + 12 секунд обеспечивает пуск и остановку плазмотрона в автоматическом и ручном режимах.

Нестационарный характер течения среды создавался включением плазмотрона при постоянном массовом расходе газа. Время работы плазмотрона не превышало 0,5 с. Опытный канал выполнен из нержавеющей стали и состоит из 7 калибров цилиндрической трубы диаметром 0,045 м с толщиной стенок 8-Ю"5 м. Малая толщина стенок опытного участка позволяет считать равномерным распределение температуры по толщине стенки, т. к. критерий Био для таких стенок много меньше единицы. В контрольных сечениях цилиндрических секций имеются устройства для отбора импульсов статического давления и для измерения пристеночных касателыых на пряже ний тре 1шя м ето лом «тру бка-вы ступ».

В эксперименте регистрировались массовый расход и температура потока на входе в опытный капай, температура стенок канала, полное давление потока в форкамере, распределен!« статических давлений и пристеночных касательных напряжений трения в функции продольной координаты и времени. В качестве датчиков для измерения температуры использовались ХА и ХК микротерм опары. Пристеночные касательные напряжения трения измерялись методом "трубка-выступ", а перепады давлений - малоинерционными индуктивными датчиками ДМИ-0,1 в комплекте с вторичной аппаратурой УГ-УМ. Датчики ДМИ-0,1-2 предназтчены для измерения быстроменяющихся давлений в диапазоне ±10 кПа имеют основную

погрешность не более ±3% и равномерную полосу пропускания без фазовых и амплитудных искажений до 600 Гц. Трехканальный преобразователь УГ-УМ предназначен для питания датчиков ДМИ и последующего преобразования выходных сигшлов ДМИ перед вводом в ИВК. Преобразователь имеет равномерную полосу пропускания от 0 до 1000 Гц. Эксгкрименталыия информация через универсальные модули аналогового вводаADAM 4019 поступала в компьютер PC. Используемый в экспериментах комплекс выполняет автоматизированный сбор поступающей информации в реальном масштабе времени, ее хранение и математическую обработку по заданному алгоритму, а также вывод необходимых экспериментальных данных в требуем ой ф орм е.

В процессе предварительных экспериментальных исследований были проведены гидравлические испытания опытного участка, определены профили скоростей и температур на входе в канал, динам ические частотные характеристики систем отбора импульсов темпгратуры и давления. Опытные данные по гидравлическому сопротивлению исследуемого участка, полученные в диапазоне Re = 104 ^ 105, описываются законом сопротивления Блазиуса, что определяет гидравлическую гладкость опытного участка. Коэффициенты искажения по измеренным профнлям щах и Т]ср/Т]тгх составили не меже 0,97.

В нестационарных условиях на результаты экаеримстальных исследований существенное влияние оказывают динамические характеристики первичных преобразователей. Поэтому была создана специальная установка и проведены исследования по динамической и статической градуировке каналов измерения температуры.

Принципиальная схема автоматизированной установки приведена рис. 2.

Рис. 2. Принципиальная схема автоматшированной установки

Принцип ее работы основан на получении переходных или импульсных характеристик при переносе термоприемника го одной газовой струи в другую,

отличающуюся температурой, но имеющую одинаковую скорость с первой. Установка содержит компрессор 1, ресивер 2, фильтр 3, регулировочный вентиль 4, расходомерное устройство 5 с манометрами 6 и 7, автотрансформатор 8, электронагреватель 9, перекидное устройство 12, кош-рольную И и поверяемую 10 микротерм опары, модуль ввода ADAM 4019 и измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) на базе промышленного компьютера. Осесимметричная струя воздуха, нагретая с помощью электронагревателя, истекает через сопло диаметром 5 мм. Изменение темгературы потока достигается элекгронагревателем, степень

£,=г

С: | ■ ■■ i ' ' ' - О МОГ4«; ■Э - 0 8Ю'м, # -г'О «■!»'w "

Nj

г --1--

т ---- — 1

1 1 ■ т 1 ......<

" 0 20 40 60 80 100

Рис. 3. Зависимость постоянных времени терм опар от скорости набегающего потока воздуха для различных диаметров термоэлектродных проводов [7]

нагрева которого регулируется автотрансформатором. Контроль скорости выполняется по массовому расходу, измеряемому расходомером критического перепада давления. Давление до и после мерной диафрагмы измеряется образцовыми манометрами класса точности 0,4. Перенос исследуемой микротермогиры в горячую струю производится перекидным устройством 10. Время переноса микротермошры 0,004-0,006с.

С""- "—

\ \ .3

\ \ г i -J X

' soo '« \ N. 0: ' 600 8 00 1000 vc" !

\ ■■ , 3 ; 1

V« 2 11.

Рис. 4. АФХ преобразователя давления (3), термопар скорректированной (2) и не корректированной (1) частотной характеристикой [7]

Диапазоны изменения составили: среднерас ходного числа Рейнольдса Re = 2ООО + 100000; скорости потока w = 5 + 250 м/с; температуры газа Т — 300 -=- 700 К. Исследованию подвергались микротермопары диаметром 65-10"3м, 2-10^ м, 8-10"5м, 65-Ю"6 m с открытым спаем. Горячий спай выполнялся методом сварки при помощи угольного электрода. Отбирались термопары без корольков, т.е. со спаями, размеры которых равны диаметру электродов термопар. Экспердаекгы проводились при скоростях набегающего потока 5, 40, 80, 120 м/с. На рис. 3 - 4 представлена информация о динамических характеристиках преобразователей температуры и давления, полученная из выполненных экспериментов и расчетов, а также результаты коррекции динамической характеристики термопары с помощью ЯС-звена. Тарировка датчиков трения "трубка-выступ" выполнена в координатах Престона. Проведенная оценка точности результатов эксперимента позволяет констатировать, что среднеквадратичная погрешность в определении температуры составила 0,75%, скорости потока - 1,6%, коэффициента трения - 9,2%, коэффициента теплоотдачи - 9,5%.

В третьей главе приводится характеристика эксперимента и методика обработки опытных данных. В работе рассматриваются два режима с массовым расходом рабочего тела G = 0,033 кг/с, в которых различная макам алы ¡ая температура рабочего тела (Г0 = 487 и 701 А) достигается с разной скоростью её изменения (рис.

5)-

Го,'к m 700

еоа

500

юо зоо 200 100 о

Рис. 5. Изменение во временитемпературы Т0газа

В четвертой главе проводится анализ результатов экспериментального исследования трения и теплоотдачи в неюотермическом нестационарном пограничном слое. У станов лею, что в результате резкого увеличения температуры Г0 теплоносителя скорость wot ira входе в опытный канал, в силу изменения физических свойств среды, изменяется по аналогичному с Т0 закону. Временные градиенты температуры и скорости достигали значении 3500 и 6000 К/с и 150 и 350 м/с. Коэффициент трения С^ повторяя временную эволюцию пристеночных касательных напряжений трения тн,, увеличивается в обоих режинах и во всех контрольных

сечениях до момета времени 0,04 с, а затем плавно уменьшается (рис. 6). Наибольших значений т„ и Cf достигают в момент времени / = 0,04 с, при котором

0.00 О OS 0 10 0 15 070 025 0 30 0 35 0.40 045 0.50 , с

-2,2 -2,3 -2,4 -2.5 -2,6 -2.7

4. 3

6 5а ■ •и >4 ■ 2

■ — - Л 1—8< Чзз ♦1 е. * ►2 ■ 1

8 9 ♦1

■14 I9

1 "

2.50

Рис. 6. Зависимость коэффициента трения от числа РейнольдсаКе*. Точки -

■ • _ С/0 0,0128 экспгримент.Линия-расчет: —--

и(5МУ") -2.1 -2,2 -2.3 -2,4 -2,5 ■2,6 -2,7

Яе"0-25 1-0,01 с... 12-0,12 с

. Цифры означают время: 0-0,00 с;

2 .

_А ►

■ "4

Б

2,5

Рис. 7. Зависимость коэффициента теплоотдачи от числа КеА". Точки-эксперимент.

0,0128

Люшя А - расчет по выражению (2). Линия Б - расчет: 810

ЛеГ

1 Рг°

значения ЛГ^Л, ¿ю^сЬ и параметра нсстационар ноет и гмакешальны.

Коэффициент теплоотдачи; Я!, достигнув в первые моменты времени 0,02 с своего максимального значения, которое превышает квазистационарное, уменьшается вдоль

-2.5

' I г»* I • ♦ 1

I

Рис. 8. Приведешь!й к «стандартным» условиям коэффициент трения

лучей «А» и в тггервале />0,12 с принимает постоянное значение (рис. 7). Причиной уменьшения является временное ускорение, т. е. динамическая иестациошрность. В результате ее воздействия па поток в нем протекает пгрестройка кинематической структуры, приводящая к уменьшению интенсивности процессов турбулентного обмена. Превышение 81 квазистационарного уровня вызвано превалирующим влиянием тепловой нестационарпости,

как первопричины. В этой области экспериментальные результаты аппроксимируются зависимостями вида = 1-0,635г-0,0374(г)2 0)

для относительного коэффициента трения и

¿(ДА)

у - 1 д*'" " ^ 8t

_1_ Ah

dt

(RO"

(2)

для относительного коэффициента теплоотдачи.

IgRc,"

Рис. 9. Приведешь! й к «стандартным» условиям коэффициент теплоотдачи

Учет влияния эффектов нестационарпости и неизотермичности позволяет сгруппировать опытные точки около «ставдартной» зависимости (рис. 8 и 9).

-2,8 ___ ' T-l Is Re-

2,50 2.52 2,54 2.5в 2,58 2.60

Рис. 10. Зависим ость коэффициента трения с учетом влияния неизотермичности от числа Re" при Т0 = cons!

Интервал времени / > 0,3 с характеризуется постоянством температуры Т0 теплоносителя и скорости прогрева с/7\/Л обтекаемой поверхности, а также сменой направления изменения энгальпийного фактора. Энтальпийный фактор монотонно увеличивается с увеличением температуры Т„ стенки, при этом увеличивается толщина пограничного слоя и его интегральные параметры, скорость щ вне пограничного слоя. При учете влияния фактора неизотермичности экспериментальные значения коэффициентов трения располагаются около «стандартной» зависшости (рис. 10).

Коэффициент теплоотдачи чувствительнее к изменениям температуры обтекаемой поверхности. Линейная зависимость во временных изменениях температуры Т„ стенки обеспечивает постоянство скорости с/ГУгй ее прогрева. Скорость прогрева обтекаемой поверхности определяет величину плотности теплового потока qm а последняя позволяет определить величину числа Рейнольдса Ие" . Отношение плотности теплового потока д„ к разности энтальпий ДА при

неизменном массовом расходе роЦо рабочей среды позволяет найти величину и

характер изменения коэффициента теплоотдачи Э! В первом режиме величина ф >

**

1,0 на 11 - 13 %, а во втором на 2 - 3 %меньше 1,0. Параметр 5аналогии Рейнольдса во втором режиме равен 1,0, а в первом на 15 % больше 1,0. Из сказанного можно констатировать, что увеличение скорости изменения температуры рабочего тела приводит к снижению интенсивности теплоотдачи.

Рис .11. Зависим ость St от числа Re/* при Т0- const

На рис. II показана зависимость St от числа Re". Учет влияния не изотерм ичности позволяет все экспериментальные точки сгруппировать около «стандартной» зависимости в пределах + 10 %. Однако, правая группа точек, соответствующая первому режиму, располагается несколько выше чем левая, что также свидетельствует о снижении интенсивности теплоотдачи при увеличении скорости изменения температуры рабочего тела. Анализируя изменение во времени величины производной dT<Jdt, можно констатировать, что при увеличении скорости изменения температуры рабочего тела более 3000 ° К/с происходит снижение интенсивности те плоотдачи.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ II ВЫВОДЫ

1. Модернизирован специальный экспериментальной стенд, оснащенный необходимым диагностическим оборудованием, который позволяет проводить комплексные исследования в диапазонах изменений числа Рейнольдса Re0, =1,5104 -i-6-lO'4' темткратуры воздуха 293 - 1500 К при положительных

временных градиентах скорости и тем пгратуры.

2. В результате проведения экспериментальных исследований установлено, что ускорение потока, обусловленное увеличением темпгратуры теплоносителя, приводит к 2-х 3-х кратному увеличению пристеночных касательных напряжений трения т„, коэффициентов трения С] и теплоотдачи и последующему уменьшению значений коэффициентов переноса. Экстремумы функций т№(/), С^г) имеют место при максимальных значениях про из вод™ х <1Т т / Л 'Ау0/<Л- В этих условиях

экспгрииентальные результаты обобщены в виде аппроксимационных зависимостей

Уг = 1-0,635г-0,0374(г)2; у __ 1 ди>о

^ э/

1 ¿/(ДА)"10'5

(ReD-05-

.ДА Л

3. В интервале времени t > 0,1 с при минималыых значениях энтальпийного фактора 0,62 и 0,44 при Т0 ~ const влияше неизотермичности на коэффициенты трения не превышало - 20%.

4. Проведенные экспериментальные исследования показали, что в пусковых режимах энергетических установок увеличение скорости измешния темпгратуры рабочего тела приводит к снижению интенсивности теплоотдачи. Можно констатировать, что при увеличении величины производной ¿f / dt темшратуры

рабочего тела более 3000 0 К/с происходит снижение интенсивности теплоотдачи. В рассматриваемой автором ситуации коэффициент трения С/ консервативен к происходящему и его величина с учетом влияния фактора неюотермичности определяется «стандартной» зависимостью для турбулентных режимов течения.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

г0-радиус канала; р - плотность;^ ^ =у /5 - безразмерные поперечная и продольная координаты; г - время; м/ - скорость; т - касательное напряжете; д — удельный тепловой поток; С/- коэффициент трения; Яе, Рг- числа Рейнольдса, Стантона и Прашгтля; = и>0 / \Уоь со = / - относительные скорости; 6, 5*, 5** - толщины: пограничного слоя; Н = 8* / 5** - форм параметр; Л — энтальпия; Т— температура; V -кинематическая вязкость; г - параметры динамической и тепловой пестациопарности. Индексы: 0 - внешняя граница пограничного слоя, «стандартные» условия; 1 - вход, граница вязкого подслоя; у/ — стенка; И - тепловые параметры; г — параметры, учитывающие влияние нестационарности.

Основные материалы по теме диссертации опубликованы в работах:

1. Федоров К.С. О влиянии нестационарно™, продольного градиента давления и нешотермичности на коэффициент трения/Володин Ю.Г., Федоров К.С., Марфина О Л.// Изв. ВУЗов. Проблемы энергетики. - 2006. - № I - 2. С. 36 - 39.

2. Федоров К.С. Нестационарные эффекты и трение при запуске энергетических установок/Володин Ю.Г., Федоров K.G., Яковлев MB.// Изв. ВУЗов. Авиационная техника. - 2006. - № 1. - С. 34 - 36.

3.Федоров К.С. Нестационарные эффекты и теплообмен в пусковом режиме энергетических установок/ Володин Ю.Г., Федоров К .СЯковлев MB.// Изв. ВУЗов. Авиационная техника. - 2006. -№ 4. -С. 41 -43.

4. Федоров К.С. Теплообмен при пуске энергоустановок/ Володин Ю.Г., Федоров К.С.,ЯковлевМВУ/Двигателестроение.-2006.-№2.-С. 11 -13.

5. Федоров К.С. Коэффициент трения в пусковом режиме энергетических установок/ Володин Ю.Г., Федоров К.С., Яковлев MB.// Изв. ВУЗов. Машиностроение. - 2006. -№8.-С. 37-40.

6. Федоров К.С. Коэффицигнг теплоотдачи в пусковом режиме энергетических установок/ Володин Ю.Г., Федоров К.С., Яковлев MB.// Изв. ВУЗов. Машиностроение.-2007.-№ 1.-С.26-29.

7. Федоров К.С. Исследование тепловой инерционности микротерлопар/Володин Ю.Г., Закиров И.Ф., Федоров К.С ..Яковлев MB.// Датчики и системы. - 2007. - № 6. --С.33-35.

8. Федоров К.С. Нестационарное течение в проточных элементах энергетических аппаратов// ХП Туполевские чтения «Международная молодежная научная конференция».том 1.Казань.-2004. -С. 198- 199. ISBN 5-7579-0764-9.

9. Федоров К.С. Гидродинамика нестационарного потока в проточных элементах измерительных преобразователей расхода// Студенческая конференция «К дню энергетика» 6- 10 декабря 2004 г.-С. 11 - 12.

Ю. Федоров К.С. Автоматизированная информационная система для выполнения теплофизического экегюршента/ Федоров К.С., Свинцов АД., Яковлев MB.// Студенческая конференция «К дню энергетика» 6-10 декабря 2004 г.-С. 12. П.Федоров К.С. Информационно-измерительная система для те штоф вдического эксперимента/ Гильфанов К.Х., Володин Ю.Г., Федоров К.С., Свинцов А Д., Яковлев MB.// VIII Всероссийская научно-практическая конференция «Современные технологии в машиностроении».-Пенза.-2004.-С. 198- 199. ISBN5-8356-0355-X. 12. Федоров К.С. Экспериментальное исследование нестационарного течения и трения при влиянии нестационарности и продольного градиента давления// КГТУ (КХ'ГИ): Научная сессия по итогам 2004 г.-С. 116.

13. Федоров К.С. Экспериментальное исследование нестационарного неизотермического течения на начальном участке цилиндрической трубы/ Володин Ю.Г., Федоров К.С., Яковлев М.ВУ/ Актуальные вопросы промышленности и прикладных наук. Сборник статей Международной заочной научно-практической конференции. - Ульяновск. - 2004. - С. 17 - 20.

14. Федоров К.С. О коэффициенте трения при влиянии нестационарности, продольного градиента давления и неизотермичности/ Володин Ю.Г., Федоров К.С., Марфина О.П. // «Современные наукоемкие технологии» региональное приложение к журналу Российской академии естествознания. - Иваново: ИГХТУ. - 2004. - №2. - С. 39 - 42. ISSN 1681-7494.

15. Федоров К.С. Гидродинамика и теплообмен нестационарного газового потока в каналах энергоустановок// Одиннадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». - Москва. - 2005. - Т. 3. - С. 65. ISBN 5-87789-016-3. ,

16. Федоров К.С. Автоматизированная информационная система для выполнения нестационарного теплофизического эксперимента/ Федоров К.С., Свинцов А.Д., Яковлев М.В.// Одиннадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». - Москва. ~ 2005. - Т. 3.-С. 66. ISBN 5-87789-016-3.

17. Федоров К.С. Экспериментальное исследование нестационарного течения на начальном участке цилиндрической трубы/ Володин Ю.Г., Федоров К.С., Яковлев М.В.// Материалы и технологии XXI века. Сборник статей Ш Международной научно-технической конференции.-Пенза, -2005.- С. 173 - 176.ISBN 5-8356-0371-1.

18. Федоров К.С. Нестационарное неизотермическое течение с продольным градиентом давления/ Володин Ю.Г., Федоров К.С7/ Наука и производство Урала. Сборник трудов межрегиональной научной конференции. — Новотроицк. - 2005. - С. 26-29. ISBN 5-89088-017-9.

19. Федоров К.С. Коэффициент трения в условиях влияния нестационарности, продольного градиента давления и неизотермичности/ Володин Ю.Г., Марфина О.П., Федоров К.С.// Энергосбережение в промышленности и теплоэнергетике. Сборник научных трудов. - Саратов. - 2005. - С. 134 - 137. ISBN 5-7433-1481-0.

20. Федоров К.С. Экспериментальное исследование трения и теплоотдачи в пусковых режимах// Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий. Сборник материалов ХУ111 Всероссийской межвузовской научно-технической конференции. Казань. - 2006. - Ч. 2. - С. 13. ISBN 5-9222-0142-5.

21. Федоров К.С. Нестационарное течение газового потока в пусковом режиме технологического оборудования/ Федоров К.С., Володин ЮТ.// Научная сессия КГТУ(КХТИ) 1 - 4 февраля 2006 г. - С. 115.

22. Федоров К.С. Информационно-измерительная система в учебном процессе и научном эксперименте при изучении теплообменных процессов/ Федоров К.С., Яковлев М.В.// Аспирантско-магистерский научный семинар, посвященный дшо энергетика, Казань: КГ'ЭУ. - 2006. - С. 30.

23. Федоров К.С. Трение и теплообмен в осесимметричных каналах в пусковом режиме технологических аппаратов/ Федоров К.С., Володин ЮТ.// Научная сессия КГТУ(КХТИ) 1 - 4 февраля 2007 г. - С. 110.

24. Федоров К.С. Информационно-измерительная система для изучения теплообменных процессов/ Кузнецов А.Б., Федоров К.С., Яковлев М.В., Володин Ю.Г.// Пятая Всероссийская научно-техническая студенческая конференция «Интенсификация тепло- и массообменных процессов в химической технологии». -Казань: КГТУ(КХТИ). - 2007. - С. 44 - 45.

25. Федоров К.С. Экспериментальное исследование нестационарного теплообмена/ Федоров К.С., Володин Ю.Г.// Научная сессия КГТУ(КХТИ) 4-8 февраля 2008 г. - С. 106.

Подписано к печати 17.03.2009 г. Формат 60 х 84/16

Гарнитура «Times» Вид печати РОМ Бумага офсетная

Усл.печл. 0,94 Уч.-изд. л. 1.0

Тираж 100 экз.__Заказ № ЛУ 03___

Типография КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1. Нестационарные режимы работы энергетического оборудования. 10 1.2. Исследование теплообмена и трения в нестационарных условиях.

1.3. Диагностика нестационарных процессов.

1.4. Выводы по обзору литературы.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ОПЫТОВ. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ И ОЦЕНКА ИХ ТОЧНОСТИ.

2.1. Экспериментальная установка.

2.2. Опытный участок.

2.3. Диагностическое оборудование.

2.4. Экспериментальные исследования.

2.4.1. Предварительные отладочные эксперименты.

2.4.2. Динамические характеристики преобразователей температуры и давления.

2.4.3. Градуировка датчиков трения "трубка-выступ".

2.4.4. Методика проведения нестационарного эксперимента.

2.5. Оценка точности результатов экспериментальных исследований.

ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ОПЫТНЫХ ДАННЫХ.

3.1. Характеристика эксперимента.

3.2. Методика обработки опытных данных.

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТРЕНИЯ И ТЕПЛООТДАЧИ В НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОМ НЕСТАЦИОНАРНОМ ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ.

4.1. Результаты экспериментальных исследований по трению.

4.1.1. Исследования при увеличении температуры потока.

4.1.2. Исследования при постоянстве температуры потока.

4.2. Результаты экспериментальных исследований по теплоотдаче.

4.2.1. Исследования при увеличении температуры потока.

4.2.2. Исследования при постоянстве температуры потока.

Интенсивное развитие промышленности, совершенствование технологий и конструкций технологических аппаратов, расширяют круг задач на стадии проектирования. Режимы движения рабочих сред в проточных элементах теплоэнергетических установок, как правило, характеризуются неизотермичностью, динамической и тепловой нестационарностью. Неучет указанных возмущающих факторов приводит к существенным ошибкам при конструировании, выборе режимов функционирования, разработке систем контроля, автоматического регулирования и учета энергоресурсов.

В настоящее время имеется достаточное количество теоретических и экспериментальных работ, посвященных исследованиям неизотермических стационарных течений [4, 9, 64, 65, 66, 67, 77, 105, 117 и др.], работ по исследованию нестационарной теплоотдачи в цилиндрических каналах, когда тепловые потоки направлены от стенок канала к газу [10, 13, 47 52, 59, 60, 70, 72, 73, 145], и лишь единичными публикациями [76, 78, 90, 122] представлены исследования влияния динамической нестационарности на коэффициенты трения и теплоотдачи при резком изменении начальных условий. Следует также указать на недостаточную изученность вопросов, связанных с совместным влиянием неизотермичности, динамической и тепловой нестационарности на начальном динамическом и тепловом участке течения. Эти вопросы по отношению к коэффициентам теплоотдачи решались в работах [31, 32, 33, 55, 63, 100, 124, 129, 130, 138, 139, 140, 142].

Во второй половине XX века получили распространение параметрические методы исследования и расчета пограничного слоя, построенные на базе полуэмпирических теорий [80, 82, 85, 109, 124, 129, 130]. Суть этих методов состоит в аналитическом и экспериментальном изучении воздействия конкретного дестабилизирующего фактора на коэффициенты трения и теплоотдачи с последующим синтезом явления и установлении корреляционных связей между ними.

Актуальность проблемы. В современных энергетических установках и технологической аппаратуре большую роль играют нестационарные процессы. Знание механизма их протекания, умение надежно прогнозировать структуру, рассчитывать гидравлические потери и теплоотдачу необходимы как при проектировании энергетических установок и технологической аппаратуры, так и при разработке надежных систем контроля и автоматического управления. Наличие эффектов нестационарности обусловлено неустойчивостью, периодичностью, а также спецификой функционирования технологических аппаратов. Нестационарность приводит к существенному отклонению параметров течения и теплообмена и может существенно изменить протекание динамических, тепловых, массообменных и химических процессов. Поэтому исследование нестационарной динамики и теплообмена при турбулентном течении газообразных сред на начальном участке канала представляет актуальную прикладную задачу.

Цель работы. Провести комплексное экспериментальное исследование по изучению влияния совместного воздействия тепловой и динамической нестационарности и неизотермичности на параметры потока и коэффициенты трения и теплоотдачи при различной интенсивности увеличения температуры теплоносителя и постоянстве его массового расхода на начальном участке цилиндрического канала, для чего:

- выполнить анализ влияния каждого из дестабилизирующих факторов на характеристики динамического и теплового турбулентного пограничного слоя и на течение и теплоотдачу в целом;

- выявить закономерности и определить величину изменения параметров течения и теплоотдачи при воздействии перечисленных дестабилизирующих факторов;

- подготовить опытный участок, средства измерения и регистрации для выполнения экспериментальных исследований в нестационарных режимах и отработать соответствующие методики, алгоритмы и программы проведения предварительных и основных экспериментов и обработки результатов измерений.

Научная новизна. Проведено комплексное исследование развития нестационарного неизотермического течения и теплоотдачи газового потока на начальном участке цилиндрического канала при различных режимах резкого увеличения температуры теплоносителя и постоянстве его массового расхода. Получена новая экспериментальная информация о совместном влиянии тепловой и динамической нестационарности и неизотермичности на коэффициенты трения и теплоотдачи и параметры потока, а именно, экспериментально установлено 2-х - 3-х кратное увеличение коэффициентов трения и теплоотдачи, вызванное влиянием нестационарности при увеличении температуры газового потока, а таюке впервые зафиксировано, что в пусковых режимах энергетических установок увеличение скорости изменения температуры рабочего тела более 3000 ° К/с приводит к снижению интенсивности теплоотдачи.

Практическая ценность. Проведенные экспериментальные исследования трения и теплоотдачи в условиях динамической и тепловой нестационарности и неизотермичности позволили выявить ряд новых особенностей протекания указанных процессов в сложной термогазодинамической ситуации. Зафиксированное в пусковых режимах энергетических установок увеличение скорости изменения температуры рабочего тела более 3000 ° К/с приводит к снижению интенсивности теплоотдачи. Результаты исследований могут быть применены для определения параметров теплоотдачи и сопротивления трения при тепловых и газодинамических расчетах различных технологических аппаратов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы, приложения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Выполнено комплексное экспериментальное исследование по изучению влияния совместного воздействия тепловой и динамической нестационарности и неизотермичности на параметры потока и коэффициенты трения и теплоотдачи при различной интенсивности увеличения температуры теплоносителя и постоянстве его массового расхода на начальном участке цилиндрического канала.

2. Проведенные экспериментальные исследования при резком увеличения температуры То теплоносителя показали, что одновременно формирующиеся эффекты тепловой и динамической нестационарности, воздействуя на поток, ускоряют его, что приводит к 2-х — 3-х кратному увеличению пристеночных касательных напряжений трения xw, коэффициентов трения С/ и теплоотдачи St. Максимальные значения 'величины пристеночных касательных напряжений трения xw и коэффициентов трения С/ принимают при максимальных значениях производных dTm / dt, dw0 / dt. Во временном интервале воздействия на поток эффектов нестационарности результаты экспериментов аппроксимированы

3. В интервале увеличения температуры Т0 теплоносителя при максимальных значениях производных dTm / dt, dw0 / dt влияние неизотермичности оценивается не более 5 %. С достижением температурой 7о теплоносителя постоянной величины энтальпийный фактор уменьшается до значений 0,62 (1-ый режим) и 0,44(2-ой режим). В этом временном интервале влияние неизотермичности возрастает до 10 % в 1-ом режиме и до 20 % — во втором. 2 зависимостями вида = 1 - 0,63 5z - 0,0374(z) и ^F,

4. Во временном интервале с постоянством температуры Tq теплоносителя величина относительного коэффициента трения снижается в обоих режимах. Относительный коэффициент теплоотдачи в первом режиме увеличивается, а во втором не изменяется. Причем, если в первом режиме величина относительного коэффициента теплоотдачи > 1,0 на 11 - 13 %, то во втором на 2 - 3 % меньше 1,0. Параметр S аналогии Рейнольдса во втором режиме равен 1,0, а в первом на 15 % больше 1,0. Из сказанного следует, что с увеличением скорости изменения температуры теплоносителя интенсивность теплоотдачи снижается.

5. Проведенные экспериментальные исследования показали, что в пусковых режимах энергетических установок увеличение скорости изменения температуры рабочего тела приводит к снижению интенсивности теплоотдачи. Можно констатировать, что при увеличении величины производной dT0l / dt, температуры рабочего тела более 3000 ° К/с происходит снижение интенсивности теплоотдачи. В рассматриваемой автором ситуации коэффициент трения С/ консервативен к происходящему и его величина с учетом влияния фактора неизотермичности определяется стандартной зависимостью для турбулентных режимов течения.

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. - М.: Наука. 1969. - 824 с.

2. Адаме, Гебхарт. Нестационарная вынужденная конвекция от пластины со ступенчатым подводом энергии// Тр. Амер. об-ва инж.-мех. серия С. Теплопередача. 1964. - Т. 86. - № 2. - С. 147 - 153.

3. Александров Н.А., Евенко В.И. Исследование локальной теплоотдачи на термическом начальном участке различных каналов при турбулентном течении воздуха// Тепло- и массоперенос. Минск. 1972. — T.l.-Ч. 1.-С. 98- 102.

4. Амбразявичюс А.Б., Жукаускас А.А., Валаткявичюс П.Ю. Исследование влияния температурного фактора на теплообмен при турбулентном течении газа в трубе// Тепло- и массоперенос. Минск. 1978. -Т. 1.- Ч. 1.-С. 121 - 127.

5. Артамонов Н.И., Данилов Ю.М., Дрейцер Г.А., Калинин Э.К. Экспериментальное исследование местной теплоотдачи и гидравлического сопротивления при охлаждении газа в трубе// Теплофизика высоких температур. 1970. - Т. 8. - № 6. - С. 1228 - 1234.

6. Байбиков Б.С., Дрейцер Г.А., Калинин Э.К., Неверов А.С. Влияние числа Рейнольдса на нестационарный конвективный теплообмен в трубе при изменении тепловой нагрузки// Теплофизика высоких температур. 1972. - Т. 10. - № 6. - С. 1248 - 1255.

7. Балакирев B.C., Дудников Е.Г., Цирлин A.M. Экспериментальное определение динамических характеристик промышленных объектов управления. М.: Энергия. 1967. — 216 с.

8. Беляев Н.М., Кочубей А.А., Рядно А.А. Нестационарныйконвективный теплообмен в каналах прямоугольного сечения// Тепломассообмен-VI. Минск. 1980. - Т. 1. -Ч. 1. - С. 8 - 12.

9. Белянин Н.М. Экспериментальное исследование трения и теплообмена при течении газа в трубе// Журнал прикладной механики и технической физики. — 1964. — № 4. — С. 139 142.

10. Бессонный А.И., Дрейцер Г.А., КунгышВ.Б. Основы расчета и проектирования теплообменников воздушного охлаждения. СПб.: Недра. -1996.

11. Бошняк JI.JL Измерения при теплотехнических исследованиях. — М.: Машиностроение. 1974. 447 с.

12. Бубенчиков A.M., Иванушкин С.Г. Исследование сопряженного теплообмена при нестационарном турбулентном течении сжимаемого газа и несжимаемой жидкости в трубе// Тепломассообмен-VI. Минск. 1980. -Т.1.-Ч. З.-С. 38-42.

13. Буглаев В. Т., Василев Ф. В. Гидродинамика и теплообмен в сложных каналах теплоэнергетических установок. — Брянск: Изд-во Дебрянск. 1992. - 186 с.

14. Букреев В.И., Шахин В.М. Экспериментальное исследование турбулентного неустановившегося течения в круглой трубе// Аэромеханика. 1976. - С. 180- 187.

15. Бушмарин О.Н., Сараев Ю.В. Параметрический метод о теории нестационарного пограничного слоя// Инженерно-физический журнал. — 1974.-Т. 27.-№ 1.-С. 110-118.

16. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Физматгиз. 1963. — 708 с.

17. Васильев О.Ф., Квон В.И. Неустановившееся турбулентное течение в трубе// Журнал прикладной механики и технической физики. — 1971.-№6.-С. 132- 140.

18. Володин Ю.Г. Нестационарность и теплообмен при пускеэнергетической установки// Теплоэнергетика. 2007. - № 5. - С. 61 - 63.

19. Володин Ю.Г. Об определении погрешностей в нестационарном теплофизическом эксперименте. Казань. - 1986. 7 С. - Деп. в ОНИИТЭХИМ г. Черкассы. 16 января 1986. - № 201 хп - 86.

20. Володин Ю.Г., Закиров И.Ф., Федоров К.С., Яковлев М.В. Исследование тепловой инерционности микротермопар// Датчики и системы. 2007. - № 6. - С. 33 - 35.

21. Володин Ю.Г., Марфина О.П. Математическое моделирование пусковых режимов энергетических установок. Санкт-Петербург: изд. «Инфо-да». 2007. - 128 с.

22. Володин Ю.Г., Федоров К.С., Яковлев М.В. Теплообмен при пуске энергоустановок// Двигателестроение. 2006. - № 2. - С. 11-13.

23. Володин Ю.Г., Федоров К.С., Яковлев М.В. Нестационарные эффекты и трение при запуске энергетических установок// Известия ВУЗов «Авиационная техника». 2006. - № 1. — С. 34 — 36.

24. Володин Ю.Г., Федоров К.С., Яковлев М.В. Нестационарные эффекты и теплообмен в пусковом режиме энергетических установок// Известия ВУЗов «Авиационная техника». — 2006. № 4. - С. 41 - 43.

25. Володин Ю.Г., Федоров К.С., Яковлев М.В. Коэффициент трения в пусковом режиме энергетической установки// Известия ВУЗов «Машиностроение». 2006. - № 8. - С. 37 - 40.

26. Володин Ю.Г., Федоров К.С., Яковлев М.В. Коэффициент теплоотдачи в пусковом режиме энергетической установки// Известия ВУЗов «Машиностроение». 2007. - № 1. - С. 26 - 29.

27. Галицейский Б.М., Данилов Ю.И., Дрейцер Г.А., Калинин Э.К., Кошкин В.К. Исследование влияния колебания давления теплоносителя на средний коэффициент теплообмена в трубе// Инженерно-физический журнал. 1968. - Т. 15. - № 6. - С. 975 - 981.

28. Галицейский Б.М., Дрейцер Г.А., Изосимов В.Г., Калинин Э.К.,

29. Кошкин В.К. Нестационарный теплообмен в трубе при изменении теплового потока и расхода газа// Теплофизика высоких температур. 1967. -Т. 5.-№5.-С. 868 - 876.

30. Галицейский Б.М., Рыжов Ю.А., Якуш Е.В. Тепловые гидродинамические процессы в колебающихся потоках. М.: Машиностроение. 1977. - 256 с.

31. Галицейский Б.М., Ноздрин А.А. Исследование влияния колебаний газового потока на процесс теплообмена в щелевом канале// Тепломассообмен-VI. Минск. 1980. - Т. 1. - Ч. 1. - С. 50 - 54.

32. Гильфанов К.Х. Исследование трения и теплообмена в условиях тепловой нестационарности.: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Казань. 1982. 16 с.

33. Гильфанов К.Х., Ильясов Т.Ш. Нестационарная теплоотдача в цилиндрическом толстостенном канале энергетической установки// Известия ВУЗов «Проблемы энергетики». 2003. - № 1-2. - С. 16 - 24.

34. Гильфанов К.Х. Трение и теплообмен в осесимметричных каналах в условиях тепловой нестационарности: Автореф. дис. докт. техн. наук. Казань. 1999. - 32 с. — В надзаг.: Казанский хим.-технол. ин-т им. С.М. Кирова.

35. Гордов А.Н., Малков Я.В., Эргардт Н.Н., Ярышев Н.А. Точность контактных методов измерения температуры. М.: Издательство стандартов. 1976. 232с.

36. Горелик А.А. Промышленная электроника. — М.: ГЭИ. 1958. —463 с.

37. ГОСТ 8.009-72 ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.

38. ГОСТ 8.401-80 ГСИ. Классы точности средств измерений. Общие требования.

39. ГОСТ 8.002-72 ГСИ. Организация и порядок проведения ревизиии экспертизы средств измерений.

40. ГОСТ 8.011-72 ГСИ. Показатели точности измерений и формы представления результатов измерений.

41. ГОСТ 8.207-76 ГСИ Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.

42. ГОСТ 8.563.1-97 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Диафрагмы, сопла ИСА 1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения.

43. ГОСТ 8.563.2-97 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Методика выполнения измерений с помощью сужающих устройств.

44. Грехэм, Дисслер. Расчет влияния ускорения потока на турбулентную теплоотдачу// Тр. Амер. об-ва инж.-мех. Сер. С. Теплопередача. 1967. - Т. 89. - № 4. - С. 103 - 104.

45. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. М.: Энергия. 1971. —596 с.

46. Денисов С.В. О коэффициенте трения в нестационарных течениях// Инженерно-физический журнал. — 1970. Т. 18. - № 1. - С. 118 - 123.

47. Добровольский JI.H. и др. Экспериментальное исследование нестационарного конвективного теплообмена// Тепло- и массоперенос. Минск. 1972. - Т. 1. -Ч. 1. - С. 385 -387.

48. Дрейцер Г.А. О границах применимости квазистационарных значений коэффициентов теплоотдачи при расчете реальных нестационарных тепловых процессов// Инженерно-физический журнал. -1979. Т. 36. - № 5. - С. 814 - 820.

49. Дрейцер Г.А., Изосимов В.Г., Калинин Э.К. Обобщение опытныхданных по нестационарному конвективному теплообмену при изменении теплового потока// Теплофизика высоких температур. 1969. — Т. 7. — № 6. -С. 1222- 1224.

50. Дрейцер Г.А., Калинин Э.К., Кузъминов В.А. Нестационарный конвективный теплообмен при различных законах охлаждения горячего газа в трубах// Инженерно-физический журнал. — 1973. — Т. 25. № 2. - С. 208 — 216.

51. Дрейцер Г.А., Евдокимов В.Д., Калинин Э.К. Нестационарный конвективный теплообмен при нагревании жидкости в трубе переменным тепловым потоком// Инженерно-физический журнал. 1976. - Т. 31. — № 1. -С. 5-12.

52. Дрейцер Г. А., Лобанов И. Е. Моделирование предельного теплообмена турбулизацией потока в кольцевых каналах// Известия ВУЗов «Авиационная техника». — 2004. № 4.

53. Дыбан Е.П., Эпик Э.Я. Теплообмен на начальном участке трубы при естественной турбулизации воздушного потока// Инженерно-физический журнал. 1968. - Т. 14. - № 2. - С. 248 - 252.

54. Жукаускас А. А., Амбразявичюс А.Б., Жюгжда И.И. Влияние неизотермичности поверхности на теплообмен продольно обтекаемой пластины// Инженерно-физический журнал. 1964. - Т. 7. - № 4. - С. 3 - 7.

55. Замураев В.П., Латыпов А.Ф. К вопросу об измерении давления при быстро протекающих процессах// Теплофизика и аэромеханика. — 2002. — № 2. — С. 315 324.

56. Иевлев В.М. Теплообмен, трение и диффузия ввысокотемпературных турбулентных потоках// Изв. АН СССР «Энергетика и транспорт». 1974. - № 3. - С. 57 - 80.

57. Ильин JI.H. Влияние температурных условий на теплоотдачу и сопротивление при течении воздуха в трубе// Котлотурбостроение. — 1951. — № 1.-С. 3 -7.

58. Калинин Э.К. Нестационарный конвективный теплоперенос// Тепло- и массоперенос. Минск. 1973. - Т. 10. - Ч. 1. - С. 101-108.

59. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А. Нестационарный конвективный теплообмен и гидродинамика в каналах. — М.: ВИНИТИ. 1969. 136с.

60. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Байбиков Б.С., Неверов А.С. Влияние нестационарного теплового потока на теплоотдачу в трубе при нагревании газа// Тепло- и массоперенос. Минск. 1972. - Т. 1. - Ч. 1. — С. 363 - 367.

61. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Кузьминов В.В. Нестационарный конвективный теплообмен при охлаждении газа в трубах// Тепло- и массоперенос. Минск. — 1972. — Т. 1. — Ч. 1. — С. 368 — 372.

62. Кириллов В.В., Малюгин Ю.С. Местная теплоотдача при течении газа в трубах при больших температурных напорах// Теплофизика высоких температур. 1963. - Т. 1. - № 2. - С. 254 - 259.

63. Кирсанов Ю. А. Влияние нестационарности на теплоотдачу в регенеративном воздухоподогревателе// Извистия ВУЗов «Авиационная техника». 2003. - № 1.

64. Козлов JI.B. Связь аэродинамического нагрева с поверхностным трением// Изв. АН СССР «Механика и машиностроение». 1963. - № 4. — С.108- 111.

65. Комаров В.П. Экспериментальное исследование теплообмена в турбулентном пограничном слое газа на охлаждаемой пластине// Инженерно-физический журнал. 1970. - Т. 19. - № 2. - С. 185 - 189.

66. Корнилов В.И., Литвиненко Ю.А. Измерения поверхностноготрения в несжимаемом турбулентном пограничном слое. 2. Благоприятный градиент давления// Теплофизика и аэромеханика. 2002. - № 2. - С. 167 — 180.

67. Корнилов В.И. Проблемы снижения турбулентного трения активными и пассивными методами (обзор)// Теплофизика и аэромеханика.- 2005. № 2. - С. 183 - 208.

68. Котельные и турбинные установки энергоблоков мощностью 500 и 800 МВт. М.: Энергия. 1979.

69. Коченов И.С., Никитин Ю.М. Нестационарный конвективный теплообмен в трубах// Теплофизика высоких температур. 1970. - Т. 8. — №2. - С. 346 - 352.

70. Коченов И.С., Фалий В.Ф. Нестационарный теплообмен в трубе при изменении тепловой мощности// Теплофизика высоких температур. — 1978. Т. 16. - № 4. - С. 791 - 795.

71. Кошкин В.К., Калинин Э.К., Дрейцер Г. А, Ярхо С. А. Нестационарный теплообмен. — М.: Машиностроение. 1973. 328 с.

72. Краев В. М. Влияние гидродинамической нестационарности на гидравлическое сопротивление в трубе// Извистия ВУЗов «Авиационная техника». 2003. - № 4.

73. Краев В. М. Теплообмен и гидродинамика турбулентных течений в условиях гидродинамической нестационарности// Извистия ВУЗов «Авиационная техника». 2005. — № 3.

74. Краус М., Вошни Э. Измерительные информационные системы.- М.: Мир. 1975.-310 с.

75. Кузенков В.К., Левицкий В.Н., Репик Е.У. и др. Исследование механизма снижения турбулентного поверхностного трения с помощью разрушителей вихревых структур// Изв. РАН. Сер. МЖГ. 1996. - № 5. — С.80 -89.

76. Кузнецов Ю.Н. Нестационарный конвективный теплообмен втрубах// Теплоэнергетика. 1974. - № 9. — С. 11 - 15.

77. Кузнецов Ю.Н., Белоусов В.П. Численное решение задачи о нестационарном теплообмене при турбулентном течении жидкости в трубе// Теплофизика высоких температур. 1970. - Т. 8. - № 6. - С. 1218 - 1227.

78. Кузнецов Ю.Н., Пухляков В.П. Влияние нестационарности гидродинамики потока на конвективный теплообмен в трубе// Тепло- и массоперенос. Минск. 1972. - Т. 1. - Ч. 3. - С. 302 - 310.

79. Кутателадзе С.С. Влияние температурного фактора на дозвуковое турбулентное течение газа// Журнал прикладной механики и технической физики. 1960. - № I. - С. 129 - 132.

80. Кутателадзе С.С. Теплообмен и трение в турбулентном пограничном слое. Новосибирск: Изд-во СО АН СССР. 1964. - 208 с.

81. Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Турбулентный пограничный слой сжимаемого газа. Новосибирск: Изд-во СО АН СССР. 1962. — 180 с.

82. Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. — М.: Энергия. 1972. — 342 с.

83. Кутателадзе С.С., Миронов Б.П. Относительное влияние температурного фактора на турбулентный пограничный слой газа при конечных числах Рейнольдса// Журнал прикладной механики и технической физики. 1970. - № 3. - С. 61 - 65.

84. Леонтьев А.И., Миронов Б.П. Распространение предельных относительных законов трения и теплообмена на неизотермическое течение газа с конечными числами Рейнольдса// Журнал прикладной механики и технической физики. — 1965. № 5. - С. 162 — 166.

85. Леонтьев А.И., Миронов Б.П., Фафурин А.В. Турбулентный пограничный слой диссоциированного газа в начальном участке трубы// Журнал прикладной механики и технической физики. 1968. — № 4. — С. 100 - 105.

86. Леонтьев А.И., Миронов Б.П., Фафурин А.В. Длина начального участка при турбулентном течении газа в цилиндрической трубе в условиях существенной неизотермичности// Журнал прикладной механики и технической физики. — 1968. — № 4. С. 99 - 104.

87. Леонтьев А.И., Фафурин А.В. Нестационарный турбулентный пограничный слой в начальном участке трубы// Инженерно-физический журнал. 1973. - Т. 25. - № 3. - С. 389 - 402.

88. Лыков А.В., Сергеева Л.А. Сравнение интенсивности теплоотдачи в стационарных и нестационарных условиях// Инженерно-физический журнал. 1970.-Т. 18.-№2.-С. 210-215.

89. Маневренность теплоэнергетических блоков. Труды ВТИ. Вып. 14. М.: Энергия. 1978.

90. Марков С.Б. Экспериментальное исследование скоростной структуры и гидравлических сопротивлений в неустановившихся напорных турбулентных потоках// Изв. АН СССР «Механика жидкости и газа». -1973.-№2.-С. 65-82.

91. Методические указания по расчету допустимых разностейтемператур и скоростей прогрева основных деталей котлов и паропроводов энергетических блоков. — М.: СПО «Союзтехэнерго». 1983.

92. Михеев М.А. Основы теплопередачи. М-Д.: Госэнергоиздат. 1956.-392 с.

93. Новопашенный Г.Н. Информационно-измерительные системы. — М.: Высшая школа. 1977. 208 с.

94. Об оптимальных скоростях изменения нагрузок на газомазутных энергоблоках 300 МВт. М.: СПО «Союзтехэнерго». 1984.

95. Освоение энергоблоков (Пусковые режимы, металл, водоподготовка и автоматика). М.: Энергия. 1971.

96. Панчурин И.А. Гидравлические сопротивления при неустановившемся турбулентном течении в трубах// Труды ЛИВТа. 1961. — Вып. 13.-С. 43-55.

97. Перепелица Б.В. Исследование поля температуры в турбулентном потоке при течении воздуха в каналах со структурной упаковкой// Теплофизика и аэромеханика. — 2007. № 4, Т. 14. - С. 555 -561.

98. Петунин А.Н. Измерение параметров газового потока. М.: Машиностроение. 1974. — 260 с.

99. Петунин А.Н. Методы и техника измерений параметров газового потока. М.: Машиностроение. 1972. - 332 с.

100. Повх И.Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроении. — Л.: Машиностроение. 1974. 479 с.

101. Попов Д.Н. Об особенностях нестационарных потоков в трубах// Изв. ВУЗов «Машиностроение». 1972. - № 7. - С. 78 - 82.

102. Репик Е.У., Кузенков Б.К. Исследование нового метода опытного определения поверхностного трения в турбулентном пограничном слое// Инженерно-физический журнал. — 1980. — Т. 38. — № 2. — С. 197 200.

103. Репик Е.У., Кузенков В.К. Экспериментальное исследованиесвязи между теплоотдачей и сопротивлением трения в турбулентном пограничном слое с продольным градиентом давления// Теплофизика высоких температур. 1980. - Т. 18. - № 6. - С. 1196 - 1202.

104. Романенко П.Н., Крылова Н.В. Влияние условий входа на теплообмен в начальном участке трубы при турбулентном движении воздуха// Тепло- и массоперенос. Минск. 1965. - Т. 1. - С. 203 - 212.

105. РТМ 108.031.105-77. Котлы стационарные паровые и водогрейные и трубопроводы пара и горячей воды. Метод оценки долговечности при малоцикловой усталости и ползучести. — М.: Минэнергомаш СССР. 1978.

106. Сараев Ю.В. Применение параметрического метода для решения задач нестационарного температурного пограничного слоя// Инженерно-физический журнал. 1975. - Т. 28. - № 2. - С. 286 - 295.

107. Сборник директивных материалов по эксплуатации энергосистем. Техническая часть. -М.: Энергоиздат. 1986.

108. Сидоров Э.А. Учет влияния неизотермичности потока при ламинарном течении капельных жидкостей в трубах// Журнал технической физики. 1957. - Т. 27. - № 2. - С. 327 - 330.

109. Симбирский Д.Ф. Температурная диагностика двигателей. — Киев: Издательство «Техника». 1976. — 208 с.

110. Сукомел А.С, Величко В.И., Абросимов Ю.Г. Влияние начальной степени турбулентности на теплообмен в переходном пограничном слое на входном участке осесимметричного канала// Тепло- и массоперенос. Минск. 1972.-Т. 1. -Ч. II. - С. 109 - 114.

111. Сукомел А.С, Величко З.И., Абросимов Ю.Г. Теплообмен и трение при турбулентном течении газа в коротких каналах. М.: Энергия. 1979.-216 с.

112. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок. — М.: Мир. 1985. — 272 с.

113. Теория тепломассообмена// Под ред. А.И. Леонтьева. М.:

114. Высшая школа. 1979. 495 с.

115. Теория и техника теплофизического эксперимента. 2-е изд., перераб. и доп./ Ю.А.Гортышов, Ф.Н.Дресвянников, И.С.Идиатуллин и др.; Под ред. В.К. Щукина. - М.: Энергоатомиздат. - 1993. - 448с.

116. Теплофизические свойства веществ. Справочник. Под ред. проф. Н.Б. Варфгатика. — M-JL: Госэнергоиздат. 1956. — 367 с.

117. Технические требования к маневренности энергетических блоков тепловых электростанций с конденсационными турбинами. — М.: ВТИ.- 1986.

118. Фалий В.Ф. Нестационарный конвективный теплообмен в трубах// Теплоэнергетика. 1991. - №3. - С. 43 - 47.

119. Фафурин А.В Влияние неизотермичности и вдува на трение в начальном участке трубы// Журнал прикладной механики и технической физики. 1974. - №1. - С. 42 - 48.

120. Фафурин А.В. Законы трения и теплоотдачи в турбулентном пограничном слое// Тепло- и массообмен в двигателях летательных аппаратов. 1972. Вып. 2. - С. 62 - 69.

121. Фафурин А.В., Володин Ю.Г. О тарировке датчиков трения «трубка-выступ» в каналах переменного радиуса. Казань. - 1986. 6 С. — Деп. в ОНИИТЭХИМ г. Черкассы. 16 января 1986. - №68 хп - 86.

122. Фафурин А.В., Шангареев К.Р. Экспериментальное исследование нестационарной теплоотдачи при наличии градиента температуры основного потока газа во времени// Инженерно-физический журнал. — 1976. Т. 30. - № 5. - С. 821 - 824.

123. Федяевский К.К., Гиневский А.С., Колесников А.В. Расчет турбулентного пограничного слоя несжимаемой жидкости. — Л.: Судостроение. 1973. — 254 с.

124. Фомин А.В., Голубев Ю.Л. Нестационарный пограничный слой несжимаемого потока жидкости в начальном участке трубы// Пограничныеслои в сложных условиях. Новосибирск. 1984. - С. 102 - 105.

125. Хабиб, На. Расчет характеристик теплообмена при турбулентном течении в трубе с постоянной температурой стенки// Тр. Амер. об-ва инж.-мех. Сер. С. Теплопередача. 1974. - Т. 96. - № 2. - С. 156 - 158.

126. Чиркин B.C. Теплофизические свойства материалов. М.: Гос. изд-во физ-мат лит-ры. 1959. - 356 с.

127. Шангареев К.Р. Исследование нестационарной теплоотдачи в условиях внутренней задачи: Автореф. дис. докт. техн. наук. Казань. —1980. 35 с. - В надзаг.: Казанский хим.-технол. ин-т им. С.М. Кирова.

128. Шангареев К.Р., Муслимов Р.А. Нестационарная теплоотдача в двухфазном потоке// Тепло- и массообмен в двигателях летательных аппаратов. — 1979. Вып. 2. — С. 92 — 36.

129. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука. 1974.712 с.

130. Шукшунов В.Е. Корректирующие звенья в установках измерения нестационарных температур. — М.: Энергия. 1970. — 118 с.

131. Щукин В.К., Халатов А.А., Филин В.А. Нестационарный конвективный теплообмен в начальном участке цилиндрической трубы при различных условиях входа// Тепло- и массоперенос. Минск. — 1972. — Т. 1. — Ч. 1.-С. 379 -384.

132. Эксплуатационный циркуляр Главтехуправления Минэнерго СССР № Т-3/81. Об оптимальных скоростях изменения нагрузки на газомазутных энергоблоках 150, 200 МВт. — М.: СПО «Союзтехэнерго».1981.

133. Ярышев Н.А. Теоретические основы измерения нестационарных температур. — JL: Энергия. 1967. — 299 с.

134. Ambrok G.S. The effect of surface temperature variability on heat exchange in laminar flow in a boundary layer// Sov. Phys. Tech, Phye. — 1957. — Vol. 2.-N4.

135. Back C.H. et al. Laminarization of a turbulent boundary layin nozzle flow, boundary layer and heat transfer measurement with wall cooling// Trans. ASMS. Ser. C. -1970. Vol. 92. -N3. -P. 29- 40.

136. Вогко A. V., Kozlov V.V., Syzrantsev V.V. et. al. Transition control by riblets in swept wing boundary layer with imbedded streamwise vortices// Eur. J. Mech. 1997. - Vol. - 16. - No. 3.

137. Bruse M., Bechert D.W., van Hoeven J.G.T. et al. Experiments with conventional and novel adjustable drag-reducing surfaces. // Near-Wall Turbulent Flows. Amsterdam: Elsevier. — 1993. — P. 719 — 738.

138. Clauser F.H. Turbulent boundary layers; in adverse presure gradients//J. Aeronaut. Sei. 1954. - Vol. 21. - N2. -P. 91- 108.

139. Choi K.-S.,Yang X., Clayton B.R et al. Turbulent drag reduction using compliant surfaces//Proc. Royal Soc. A453. — 1997. — P. 2229 — 2240.

140. Daily J.W., Hankey W.L. and others. Resistance coefficients for accelerated and deselerated flow through smooth tubes and orifices// Trans. ASME. 1956. Vol. 78. - N 5. - P. 1071 - 1077.

141. Datton R.A. The Effects of Distributed Suction on the Development in Turbulent Boundary Layer// Report and Memoranda № 3155. Cambridge: Engineering Laboratory. — 1958. — 16p.

142. Kalinin E.K., Dreitser G.A., Koppl.Z., Myakotchin A.S. Efficient Surfaces for Heat Exchangers Fundemantabs and design. New-Work. — 2002.

143. Kawamura Hiroshi. Experimental and analytical study of transient heat transfer for turbulent flow in a circular tube// Int. Journal Heat and Mass Transfer, 1977.- Vol. 5. P. 443 - 450.

144. Kays W.M. et al. Heat transfer to nightly accelerated turbulentboundary layer with and without mass addition// Trans. ASME. Ser. C. 1970. -Vol. 92. -N3. -P. 190 -198.

145. Moretti P.M., Kays W.M. Heat Transfer to a turbulent boundary layer with varying free stream velocity and varying surface temperature an experimental study// Inter national Journal of Heat and Mass Transfer. — 1965. Vol. 8. Pt. 9. - P. 1187.

146. Wisniewski R.E., Jack J. R. Resent Studies on the Effect of Cooling on Boundary Layers Transition at Mach 4// J. of the Aerospace Sci. — 1961. — March. P. 250.

147. Yang W.J., Liao Nansen. An experimental study of turbulent heat transfer in converging rectangular ducts// Trans. ASME. Ser. C. — 1973. — Vol. 95. -N4.-P. 453 457.