Теплообмен при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно-винтовых каналах

Колин, Сергей Александрович

Теплообмен при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно-винтовых каналах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Колин, Сергей Александрович АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Казань МЕСТО ЗАЩИТЫ

2003 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.14 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Теплообмен при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно-винтовых каналах»

Автореферат диссертации на тему "Теплообмен при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно-винтовых каналах"

На правах рукописи

КОЛИН СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

Теплообмен при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно-винтовых каналах

Специальность 01.04.14 - «Теплофизика и теоретическая

теплотехника»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

(

Работа выполнена на кафедре «Промышленная теплоэнергетика» Казанского государственного энергетического университета

Научный руководитель:

член-корреспондент РАН, д. т. н., профессор Назмеев Юрий Гаязович

Официальные оппоненты: д. т. н., профессор,

Заслуженный деятель науки Российской Федерации, Фафурин Андрей Викторович

д. т. н., профессор, Заслуженный деятель науки Республики Татарстан, Шлянников Валерий Николаевич

Ведущая организация: Казанский государственный

технический университет им. А.Н. Туполева

Защита состоится <<2» июля 2003 г. в 10 час. 00 мин. в аудитории Б-214 на заседании диссертационного совета Д212.082.02 при Казанском государственном энергетическом университете.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по адресу: 420066, Казань, ул. Красносельская, д.51, Ученый совет КГЭУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГЭУ

Автореферат разослан «31» мая 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д212.082.02 д.т.н., профессор

Гильфанов К.Х.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Исторически сложилась ситуация когда большинство работ в области интенсификации конвективного теплообмена посвящено исследованию интенсификации теплообмена применительно к аппаратам и теплоносителям, работающим в условиях турбулентного или переходного режимов течения и только в последние годы был проявлен конкретный интерес к области ламинарного режима течения.

Появились достаточно строгие обоснования, что именно ламинарный и переходный режимы течения являются наиболее перспективной областью применения методов интенсификации конвективного теплообмена. Опубликованы работы, показывающие, что именно в этих областях принципиально возможна интенсификация теплообмена за счет применения пассивных методов воздействия на поток жидкости. Появились отдельные работы, показавшие на экспериментальном уровне высокую эффективность применения известных методов интенсификации к ламинарным течениям вязких жидкостей. Но исследований в данной области явно не достаточно.

Несмотря на определенный опыт, накопленный в результате эксплуатации теплообменного оборудования с профильно-винтовыми трубами, отсутствуют исследования, посвященные математическому моделированию движения вязких теплоносителей при ламинарном режиме течения в исследуемых каналах.

Работа посвящена теоретическому исследованию конкретного метода интенсификации конвективного теплообмена - спирального профилирования труб и выполнялась в рамках тематического плана научно-исследовательских работ, проводимых по заданию Министерства образования РФ (per. № 1.2.02).

Целью работы является создание и исследование на базе галеркинского приближения математической модели процессов теплообмена при ламинарном течении вязких ньютоновских жидкостей в профильно-винтовых каналах, а также возможности их применения в мазутоподогревателях ТЭС.

Научная новизна состоит в следующем:

1) разработана в галеркинской постановке математическая модель, описывающая процесс теплообмена при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в каналах и трубах со спиральным профилированием;

2) разработан алгоритм и метод численной реали:щ1Р"

авд

гидродинамики и теплообмена в приближении Галерю н&рс- НАЦИОНАЛЬНАЯ |

БИБЛИОТЕКА I

С. Петербург л •

оэ щЗтУооЛ

3) проведен анализ механизма и показаны причины возникновения эффектов интенсификации теплообмена при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно-винтовых каналах;

4) получены результаты численных исследований влияния тепловых, гидродинамических и геометрических характеристик на процессы теплообмена в мазутоподогревателях ТЭС с профильно-винтовыми трубами;

Практическая ценность работы.

Проведен анализ эффективности работы серийно выпускаемых мазутоподогревателей ТЭС и применения в них наиболее технологичных методов интенсификации теплообмена.

Показана возможность увеличения эффективности мазутных хозяйств ТЭС за счет применения профильно-винтовых труб - как метода интенсификации теплообмена в мазутоподогревателях.

Разработанные прикладные программы могут быть использованы для проектирования и модернизации теплообменного оборудования для вязких ньютоновских сред.

Результаты работы использованы при разработке технического задания на внедрение интенсифицированных мазутоподогревателей для Заинской ГРЭС.

Полученные результаты позволяют использовать их при курсовом и дипломном проектировании, чтении лекционных курсов «Гидрогазодинамика», «Тепломассообмен» и «Вспомогательное оборудование ТЭС».

Автор защищает результаты теоретических исследований процессов интенсификации теплообмена в профильно-винтовых каналах и предлагаемые на этой основе возможности их практического применения.

Личное участие. Все основные результаты работы получены лично автором под руководством члена-корреспондента РАН Назмеева Ю.Г.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены на аспирантско-магистерских семинарах КГЭУ в 2001.2002 г.г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Обьем работы. Диссертация изложена на 112 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения. Работа содержит 34 рисунка и 17 таблиц. Список использованной литературы содержит 136 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведен обзор литературных источников, посвященных существующим методам интенсификации конвективного теплообмена при ламинарных течениях вязких жидкостей в трубах и каналах, а также способы оценки их эффективности. Рассмотрены различные подходы при

математическом моделировании процессов гидродинамики и теплообмена в винтовых каналах. Проведен обзор конструкций с последующей оценкой эффективности серийных стационарных мазутоподогревателей ТЭС.1

В результате сделаны следующие выводы:

1) интенсификация конвективного теплообмена в высоковязких средах при их ламинарном течении является актуальной задачей;

2) известные по литературным источникам теоретические исследования ламинарных течений в интенсифицированных каналах не позволяют провести детальный анализ возникающих эффектов и не рассматривают конструкции профильно-винтовых каналов. В тоже время, математический аппарат, разработанный в работах чл.-корр. РАН Ю.Г. Назмеева в общем виде формулирует поставленные проблемы и определяет возможные пути их решения;

3) оценка характеристик серийных стационарных подогревателей мазута показала их низкую эффективность и высокую металлоемкость;

4) одним из направлений увеличения эффективности теплотехно-логических схем мазутных хозяйств является' применение методов интенсификации теплообмена в мазутоподогреваггелях, в том числе за счет применения профильно-винтовых труб.'

Вторая глава посвящена теоретическому исследованию процесса теплообмена при ламинарном течении вязкой жидкости в профильно-винтовых каналах.

Перечислим основные допущения, используемые при постановке задачи.

1) Течение несжимаемой жидкости ламинарное, установившееся, со сформировавшимся на входе в канал профилем вектора скорости.

2) Поведение жидкости с реологической точки зрения можно описать с помощью гипотезы Ньютона

Т = -Р1 + ц(1)В, (1)

где Т- тензор напряжений; Р -давление; I -единичный тензор; -динамическая вязкость жидкости; I - температура; В=20 - первый тензор

Уайта-Метцнера; 0 = -1^га<1У4^га<1Ут)- тензор скоростей деформации; т-

индекс транспонирования; V- вектор скорости.

3) Плотность, удельная теплоемкость и коэффициент теплопроводности жидкости в ходе процесса меняются незначительно.

4) Силы тяжести входят в уравнения неявно через избыточное давление.

5) В связи с тем, что для рассматриваемых жидкостей число Рг » 1, время гидродинамической релаксации много меньше тепловой и процесс

можно считать квазистационарным. Соответственно профиль вектора скорости почти мгновенно подстраивается под изменение температурного поля.

6) Перенос теплоты вдоль основного направления движения за счет теплопроводности мал по сравнению с вынужденным переносом в этом же направлении.

Рис. 1. Профильно-винтовой канал.

с! - внутренний диаметр канала на выступе; О - внутренний диаметр канала; Ь - высота выступа; фо - угол закрутки потока; Б- шаг закрутки.

Профильно - винтовой-канал обладает однопараметрической группой винтовой симметрии, которую можно использовать для более компактной математической формулировки задачи. С этой целью вводится винтовая система координат (я1 ,ч2,ч3) > ось которой совпадает с осью канала и связанная с цилиндрической системой (г, ср, г) следующими соотношениями:

Ч1^, (2)

Основная система уравнений энергии , движения и неразрывности на основе сделанных допущений имеет вид:

^аЛ I • V = аД1 +

РСр'

р($гайУ-У) + £га<1Р -сИУТо=0, <НуУ = 0,

где: Т,? = Ц(1)ВЧ., Вч.=(ВтаУ)^ + (8гайУ)?

(3)

(4)

(5)

М = 1,2,3 ,

Ф =

, I, = й-В2

где р, а, Ср - плотность, температуропроводность и удельная теплоемкость жидкости; Ф- диссипативная функций; I- температура; Т°- девматор тензора напряжений; 12- второй инвариант тензора скоростей деформации.

Температурная зависимость ц(0 была представлена в аррениусовском

виде.

К системе уравнений (3) - (5) добавлялись краевые условия, определяющие конкретную задачу теплообмена:

1) начальное условие для температуры жидкости на входе в канал:

t|q3!=o=to = const; (6)

2) тепловое граничное условие первого рода на стенке канала:

t|,K=tr= const; (7)

3) граничные условия прилипания жидкости на стенке канала:

V|aK=0; (8)

4) условие постоянства расхода жидкости Q через поперечное сечение канала Q:

Q=JJ(V-N)dD = const, /9)

где N - нормаль к сечению канала;

Одним из эффективных методов решения задач гидродинамики является метод Галеркина. При этом классическое решение систем (3)-(5) заменяется обобщенным, удовлетворяющим некоторому функциональному соотношению.

Обобщенным решением для V назовем вектор - функцию, принадлежащую пространству U соленоидальных вектор-функций, определенных в канале К, обладающих винтовой симметрией и имеющих на боковой поверхности ЭК нулевые граничные условия:

JJj{(gradP-h)-(divT° -h)+p((v. VV)-h)jdK = 0. (10)

Получение функционального соотношения метода Галеркина (10) производится умножением (4) на произвольный элемент heU и интегрированием по части К винтового канала К, заключенной между двумя перпендикулярными оси канала поверхностями, отстоящими друг от друга на расстоянии шага закрутки S. И тогда после соответствующих преобразований можно записать:

ЭР

где «:» знак двойного скалярного произведения.

ff{2fVh3 + ^(t)B(V): B(h) + 2р ((grad V • V) - h)}dfi = 0, (11)

Система (11) представляет собой функциональный оператор Ь0, определяемый выражением:

(Ь0У,Е) = 0, (12)

где Ь0V = р(§гас1У • V) + §гас1Р - сИуТ0 .

Оператор Ь0 может быть разбит на два независимых оператора: ЬО^СУ.ЬНЦСУ-Е), (13)

для которых выполняются соотношения:

Ь,(У-Е) = 0 иЬ2(У-Е) = 0

(14)

или в развернутом виде:

ду2 А дУ'

ъ2

:■+2

ч ач (ч1/ _

ач1

аг^а?1 ^

дч2 ч'

К Ъ2

(15)

= 0,

ач

)дч!

А2 <5У3 . дУ2 2к , — - + Ак—V

(ч1)2

а,2

а3

ач2

дР.г

(16)

зч

Для определения дР/дц3 использовалось выражение (9). Функциональные соотношения (15) и (16) ложатся в основу построения системы Галеркина, при этом точное обобщенное решение (15) и (16) заменяется приближенным:

(17)

где - система базисных функций метода Галеркина; с^- коэффициенты разложения.

Сама система Галеркина получается подстановкой приближенного решения (17) в (15) и_06), при этом (15), (16) должны выполняться для каждой базисной функции цЛ В качестве базисных функций ц/к были выбраны финитные функции метода конечных элементов (МКЭ).

В третьей главе рассматривается алгоритм и методика расчета задачи теплообмена при ламинарном течении вязкой жидкости в профильно-винтовых канадах, а также результаты численных исследования процессов гидродинамики и теплообмена.

Алгоритм расчета (3)-(5) основан на использовании итерационных методов.

Основная идея такого итерационного подхода состоит в разбиении длины канала на слои путем введения сегки по направлению ч3:

«,={чзУк+1=Ч3к+*-\ к = 0,...,к0-1}, (18)

где я30 =0,язк"

На каждом слое чзк определяется поле температур I из (3), при этом используются значения гидродинамических полей, взятые с предыдущего слоя Чзк"1 и граничное условие для температуры (7).

Далее проводится уточнение гидродинамических характеристик на этом же слое я"1 с помощью полученной матрицы I, вновь рассчитывается распределение I на этом же слое с помощью уточненных значений полей вектора скорости и т.д. до достижения необходимой степени точности результатов. Затем осуществляется переход на новый слой чзк+1. Такая процедура расчета повторяется на каждом слое.

Гидродинамическая часть задачи решалась следующим образом.

Разложение V11 в (17) можно представить в виде:

V" = (19)

где

иг

8-1

(20)

Здесь у,, у", у2* - скалярные функции, которые для обеспечения соленоидальности базисных функций Тук должны удовлетворять соотношениям:

Г/1« -

i^i Ч' dq1

= 2g 1 Г=~гтт. 4 5q

После подстановки (19) и (20) в систему Галеркина (12) и представления аналогично (13) можно получить систему уравнений относительно коэффициентов разложения аЕ и с{:

д ш ^ п ш ^ п в п ^ го „„ ^

EZvvV +Е5>«сА* +Цс,срс,рк+Fk =0,

g.L fa] м g.l M p»l Ы g=l

гдек = 1,п;

£ £ v Д «*+£ £ agci§igk +££ cfi^+£ сДк++fk=o,

g=l M (=1 j«I Ы p=l g=l

где к = 1, m.

(22)

Нелинейная система уравнений (22) является основной для определения коэффициентов разложения ag и с/. Для ее решения используются различные приближенные итерационные методы. Практическая реализация требует также выбора базисных функций, что в работе было сделано в виде сплайн-функций.

После замены границы профильно-винтового канала ломаной линией, соответствующей уравнению qj = const и qj = const, компоненты вектора скорости V можно разложить в ряд:

n»0j»0

п=0 j=0 nt n,

(23)

(24)

(25)

V3=í;2cnjYnj + cnJZ^^j,

п=0]=0

Здесь, как уже говорилось, в качестве базисных функций на конечных элементах были выбраны сплайны третьей степени:

Ynj = fln(t,)f2j(t2);

ZJ, =~^(t,)f2j(t2);

zi=j-fta(t,)faj(t2).

где:

= —З!л9а—(Ъ^) ; 12

Из построенных базисных функций видно, что в точках (п, а^-, Ц, сч- -

лг2 „з ~ г ~ 9У' <5у2 ЗУ3 к ~ ~

это значения V , V , V ; а^.Ь^.с^ - значения —, аг,]'Ь'и'°ч "

да? дц1

значения

ЗУ1 дУ2 5У3

' ' Эч2'

Для замыкания решения и для определения неизвестных коэффициентов Ьщ, с0] разложения (23)-(25) подставляются в систему Галеркина (15) и (16), где в качестве функций Ь1, Ъ2, Ь3 используются функции Уч-, ХУ и .

Для решения уравнения энергии (3) использовался метод Фаэдо -Галеркина.

После представления уравнения переноса энергии в винтовой системе координат (2) появляется возможность разложения 1 в ряд по базисным функциям:

1 = 5Х(ч3)У"(ч',чг),

П=1

(27)

где У- полная и линейно независимая система функций; gn-коэффициенты разложения.

Тогда систему Галеркина для уравнения энергии можно получить из условия ортогональности невязки базисным функциям У":

п—1

п п

1.А.

ч1 ач1

(,ауп>1 А агуп

9ч1; (ч')25(Я2)2

ЗУ" ЗГ^л,.,.

пРСр

или в общем виде:

%„(д3) 5ч3

А„к+Е„(Ч3)Вл

(28)

где:

Аа = Ясг3У"Укч1с1ч,с1ч2; о

Ч' 5ч1

' , ЗУ"

ЧТТ

А ЗУ"

(ч1)2 5(чг)2

З41

•Укч'ачМч2;

ПрСр

Таким образом, решение уравнения переноса энергии сводится к поиску решения системы дифференциальных уравнений относительно неизвестных функций д„(ч3), которые совместно с начальными условиями образуют задачу Коши.

В качестве объекта численного исследования использовался мазут (вязкая ньютоновская жидкость).

Все расчеты проводились для условий нагревания жидкости.

На рис. 1 представлено поперечное сечение профильно-винтового канала.

Полученная математическая модель и метод ее численной реализации позволяют определять компоненты вектора скорости V (рис.2-4), поля температуры I (рис.5), локальных коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления.

' ' / - / ,С\ —/ , / ' . ч Л 3

'1 - * \ /'' . — ■ \и, 2

Л ' . 7 1

Р 1.0

Г 1.0

Рис. 2. Распределение осевой составляющей вектора скорости в радиальных сечениях:

Рис. 1. Поперечное сечение профильно-винтового канала. У-Р, А-Ь, В-Е, и!-и2, - радиальные сечения, М-К - кольцевое 1-сечение У-Р; сечение. 2- сечение 41-иг;

3- сечения А-Ь и В-Е; У-среднее значение скорости течения; Я- радиус канала; 8/0=1,15; ЬЛ)=0,07

Рис. 3. Распределение окружной составляющей вектора скорости в радиальных сечениях: (обозначения согласно рис. 2).

8) 6)

Рис. 4. Распределение радиальной составляющей вектора скорости в кольцевых (а) и радиальных (б) сечениях профильно-винтового канала*

1- кольцевое сечение для ц'=11/3; 2- кольцевое сечение Р-И; 3- радиальное сечение ВЕ; 4- радиальное сечение УТ. 5- радиальное сечение АЬ

и'С ».с

а) б)

Рис. 5. Распределение температуры в поперечном сечечии профильно-винтового канала для тепловых граничных условий первого рода при различных геометрических характеристиках винтового профилирования:

а,б -радиальное и кольцевое сечения; 1- 8/0-3,84, Ш=0,07; 2- &Т>),9, 0,07; 3- &ТМ),8, №=0,07.

Были произведены расчеты распределения кинетической энергии потока вязкой ньютоновской жидкости (Е V2) в сечениях профильно-винтового канала (рис.6).

Был также проведен расчет для идентичных условий течения распределения второго инварианта скорости деформации в пристенных слоях профильно-винтового канала (рис.7), диссипативной функции Ф (рис.8) и 4 работы поверхностных девиаторных сил А^сНуТ0- V.

Использование профильно-винтовых каналов для интенсификации конвективного теплообмена при ламинарных течениях вязких жидкостей позволяет получить более заполненный профиль вектора скорости, соответственно увеличить значения локальных коэффициентов теплоотдачи и значительно уменьшить длину начального теплового участка.

/ \

/ ' V

Н(Р-«40'

V ° Г 1.0 м Г К

Рис. 6. Распределение кинетической энергии потока Рис. 7. Распределение второго инварианта вязкой ньютоновской жидкости^ тензора скоростей деформации,

(обозначения согласно рис. 2). Е- среднее значение кинетической энергии потока жидкости.

ф, Лас

V ....... У

Ф. Шеи

М,Р

а)

К.Р

б) в)

Рис. 8. Распределение диссипации энергии в потоке вязкой ньютоновской жидкости а- кольцевое сечение; б- радиальное сечение в- радиальное сечение АЬ; Ф - диссипативная функция.

Показано, что причиной высокой эффективности применения профильно-винтовых каналов является перераспределение кинетической энергии потока жидкости в канале, при этом максимум кинетической энергии смещается в пристенные области течения. Как следствие, происходит уменьшение гидравлического сопротивления и затрат мощности на прокачку рабочего тела при одновременном значительном увеличении коэффициентов теплоотдачи.

Четвертая глава посвящена методике уточненного теплогидрав-лического расчета подогревателей мазута марки ПМ с использованием различных способов интенсификации конвективного теплообмена, а также определению технико - экономической эффективности совершенствования схем мазутных хозяйств за счет интенсификации теплообмена в мазутоподогревателях ТЭС.

В результате проведения численных исследований были получены уточненные теплогидравлические характеристики подогревателей серии ПМ, а также выявлено, что применение профильно-винтовых труб, как способа интенсификации конвективного теплообмена, является технологически выгодным и перспективным для использования на практике.

На основании проведенных исследований было разработано техническое задание и проведены технико-экономические расчеты на внедрение интенсифицированных мазутоподогревателей на Заинской ГРЭС.

Экономия электроэнергии на прокачку "мазута через один подогреватель мазута с профильно-винтовыми трубами по сравнению с серийным гладкотрубным аппаратом составляет 39% или же 179,3 т.у.т./год, а с учетом , того, что на Заинской ГРЭС установлено 8 подогревателей мазута ПМ-10-120,

то годовая экономия составит 1434,4 т.у.т.

Таким образом суммарный экономический эффект модернизации \ серийных гладкотрубных мазутоподогревателей марки ПМ на Заинской ГРЭС

составит 780 тыс. рублей в год.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Основные выводы по результатам диссертационной работы можно сформулировать следующим образом:

1) проведенный обзор литературных источников показал, что:

а) профильно-винтовые трубы и каналы являются эффективным методом интенсификации конвективного теплообмена при ламинарных • течениях вязкой ньютоновской жидкости;

б) несмотря на наличие определенного опыта практического 1 использования профильно-винтовых труб в теплообменном оборудовании, отсутствует математическое описание и анализ возникающих эффектов в исследуемых каналах;

2) в гаперкинской постановке разработана математическая модель, алгоритм и методика численной реализации задачи теплообмена при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно-винтовых каналах;

3) исследованы причины и проведен анализ механизма возникающих эффектов интенсификации теплообмена при ламинарном течении вязкой' ньютоновской жидкости в профильно- винтовых каналах. Показано, что применение профильно-винтовых каналов позволяет получать более заполненный профиль вектора скорости, увеличивать значения коэффициентов теплоотдачи и значительно уменьшать длину начального теплового участка. Все это происходит в связи с перераспределением кинетической энергии в потоке и со смещением ее максимума в пристенные области течения. Как следствие, происходит уменьшение гидравлического сопротивления и затрат мощности на прокачку рабочего тела при одновременном значительном увеличении коэффициентов теплоотдачи;

4) исследовано влияние тепловых, гидродинамических и геометрических Д, параметров на процессы теплообмена в профильно-винтовых каналах

Выявлено, что наиболее рационально использовать каналы с относительными шагами 8/0=1,79 и относительной высотой выступа Ь/0=0,07. При этом темп роста эффективности теплоотдачи превышает рост гидравлического сопротивления от 10 до 25% в зависимости от значений числа Яе;

5) проведены уточненные теплогидравлические расчеты подогревателей мазута марки ПМ с применением различных способов интенсификации конвективного теплообмена: поперечная накатка, проволочные винтовые вставки, профильно-винтовые трубы, в результате были выявлены наиболее эффективные параметры интенсификаторов теплообмена:

Способ интенсификации Тип мазутаподогревателя

ПМ-40-15 ПМ-40-30 ПМ-10-60 ПМ-10-120

Поперечная накатка S/D=0,3 d/D=0,8 S/D=0,6 d/D-0,8 S/D=0,6 (№=0,8 S/D=0,6 d/D=0,8

Спиральные проволочные встзвки S/D=3,0 MXl.lT S/D=4,3 h/D=0,l7 S/D=3,5 h/D=0,17 S/D=4,2 h/D-0,17

Винтовое профилирование S/D=2,8 h/D-0,18 S/D=4,2 h/D=0,18 S/D=3,4 h/D=0,18 S/D-4,1 h/D=0,18

678

TV5fg

6) показана возможность модернизации мазутоподогревателей с помощью профильно- винтовых труб, оценена экономическая эффективность данных мероприятий , (нэ примере Заинской ГРЭС, где экономия электроэнергии на прокачку мазута через один подогреватель мазута с профильно-винтовыми трубами по сравнению с серийным гладкотрубным аппаратом составляет 39% (179,3 т.у.т./год)), а с учетом того, что на Заинской ГРЭС установлено 8 подогревателей мазута ПМ-10-120, то годовая экономия составит 1434,4 т.у.т. или 780 тыс. рублей в год.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Колин С.А. Математическое моделирование процессов теплообмена и гидродинамики в каналах профильно-витых труб. //Тезисы аспирантско-магистерского семинара КГЭУ, Казань, 2001.

2. Будилкин В.В., Колин С.А., Назмеев Ю.Г. Методика уточненного теплогидравлического расчета подогревателей мазута с применением методов интенсификации теплообмена//Изв. ВУЗов Проблемы энергетики № 11-12, 2002.

3. Колин С.А. Теплогидравлический расчет подогревателей мазута типа ПМ с применением методов интенсификации теплообмена//Тезисы аспирантско-магистерского семинара КГЭУ, Казань, 2002.

4. Колин С.А. Результаты исследований и рекомендации по модернизации гладкотрубных подогревателей мазута серии ПМ// Изв. ВУЗов Проблемы энергетики №1-2,2003.

5. Колин С.А., Назмеев Ю.Г. Математическая модель течения вязкой ньютоновской жидкости в профильно-винтовых каналах7/ Изв. ВУЗов Проблемы энергетики №3-4,2003.

6. Колин С.А. Численные исследования задачи теплообмена и гидродинамики при течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно-винтовых каналах.// Изв. ВУЗов Проблемы энергетики №3-4,2003.

Изд. лиц. № 00743 от 28.08.2002 г. Подписано к печати 30.05.2003

Гарнитура «Times» Вид печати РОМ Формат 60x84/16

Физ, п^. л. 1.0 Усл. печ. л. 0.94 Бумага офсетная

Тираж 160 экз._Заказ № 892_Уч.-изд. л. 1.0

Типография КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Колин, Сергей Александрович

Введение.

Глава первая. Анализ состояния вопроса.

1.1. Классификация и эффективность различных методов интенсификации конвективного теплообмена в трубах и каналах.

1.2. Математическое моделирование процессов теплообмена при ламинарных течениях в винтовых каналах.

1.3. Обзор основных конструкций и эффективность серийно-выпускаемых мазутоподогревателей ТЭС.

1.4. Выводы.

Глава вторая. Теоретическое исследование процессов гидродинамики и теплообмена при течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно- винтовых каналах.

2.1. Общая постановка задачи.

2.2. Постановка гидродинамической части задачи в галеркинском приближении.

2.3. Уравнение энергии в винтовой системе координат.

Глава третья. Численные исследования процессов гидродинамики и теплообмена при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно-винтовых каналах.

3.1. Алгоритм и методика расчета задачи теплообмена при течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно винтовых каналах.

3.2 Методика решения уравнения энергии методом Фаэдо-Галеркина.

3.3. Результаты численных исследований процессов гидродинамики и теплообмена при течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно винтовых каналах.

Глава четвертая. Практическое использование профильно- винтовых труб в мазутоподогревателях.

4.1. Методика уточненного теплогидравлического расчета подогревателей мазута с применением методов интенсификации теплообмена.

4.2. Результаты исследований и рекомендации по модернизации гладкотрубных подогревателей мазута серии ПМ.

4.3. Технико-экономическая эффективность совершенствования схем мазутных хозяйств за счет интенсификации теплообмена в мазутоподогревателях ТЭС.

Введение диссертация по физике, на тему "Теплообмен при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно-винтовых каналах"

Актуальность проблемы.

Несмотря на определенный опыт, накопленный в результате эксплуатации теплообменного оборудования с профильно-винтовыми трубами, Щ отсутствуют исследования, посвященные математическому моделированию движения вязких теплоносителей при ламинарном режиме течения в исследуемых каналах.

Целью работы является создание и исследование на базе галеркинского •) приближения математической модели процессов теплообмена при ламинарном течении вязких ньютоновских сред в профильно-винтовых каналах, а также возможности их применения в мазутоподогревателях ТЭС.

Научная новизна состоит в следующем:

1. разработана в галеркинской постановке математическая модель, описывающая процесс теплообмена при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в каналах и трубах со спиральным профилированием;

2. разработан алгоритм и метод численной реализации задачи гидродинамики и теплообмена в приближении Галеркина;

3. проведен анализ механизма и показаны причины возникновения эффектов интенсификации теплообмена при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно-винтовых каналах;

4. получены результаты численных исследований влияния тепловых, гидродинамических и геометрических характеристик на процессы теплообмена в мазутоподогревателях ТЭС с профильно-винтовыми трубами;

Практическая ценность работы.

Показана возможность увеличения эффективности мазутных хозяйств

ТЭС за счет применения профильно-винтовых труб - как метода интенсификации теплообмена в мазутоподогревателях.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены на аспирантско-магистерских семинарах КГЭУ в 2001, 2002 г.г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Объем работы. Диссертация изложена на 112 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения. Работа содержит 34 рисунка и 17 таблиц. Список использованной литературы содержит 136 наименований.

Заключение диссертации по теме "Теплофизика и теоретическая теплотехника"

Основные выводы по результатам диссертационной работы можно сформулировать следующим образом:

1) проведенный обзор литературных источников показал, что: а) профильно-винтовые трубы и каналы являются эффективным методом интенсификации конвективного теплообмена при ламинарных течениях вязкой ньютоновской жидкости; б) несмотря на наличие определенного опыта практического использования профильно-винтовых труб в теплообменном оборудовании, отсутствует математическое описание и анализ возникающих эффектов в исследуемых каналах;

2) в галеркинской постановке разработана математическая модель, алгоритм и методика численной реализации задачи теплообмена при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно-винтовых каналах;

3) исследованы причины и проведен анализ механизма возникающих эффектов интенсификации теплообмена при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в профильно- винтовых каналах. Показано, что применение профильно-винтовых каналов позволяет получать более заполненный профиль вектора скорости, увеличивать значения коэффициентов теплоотдачи и значительно уменьшать длину начального теплового участка. Все это происходит в связи с перераспределением кинетической энергии в потоке и со смещением ее максимума в пристенные области течения. Как следствие, происходит уменьшение гидравлического сопротивления и затрат мощности на прокачку рабочего тела при одновременном, значительном увеличении коэффициентов теплоотдачи;

4) исследовано влияние тепловых, гидродинамических и геометрических параметров на процессы теплообмена в профильно-винтовых каналах Выявлено, что наиболее рационально использовать каналы с относительными шагами S/D=l,79 и относительной высотой выступа h/D=0,072. При этом темп роста эффективности теплоотдачи превышает рост гидравлического сопротивления от 10 до 25% в зависимости от значений числа Re;

Способ интенсификации Тип мазутоподогревателя

ПМ-40-15 ПМ-40-30 ПМ-10-60 ПМ-10-120

Поперечная накатка S/D=0,3 d/D=0,8 S/D=0,6 d/D=0,8 S/D=0,6 d/D=0,8 S/D=0,6 d/D=0,8

Спиральные проволочные вставки S/D=3,0 h/D=0,17 S/D=4,3 h/D=0,17 S/D=3,5 h/D=0,17 S/D=4,2 h/D=0,17

Винтовое профилирование S/D=2,8 h/D=0,18 S/D=4,2 h/D=0,18 S/D=3,4 h/D=0,18 S/D=4,l h/D=0,18

6) показана возможность модернизации мазутоподогревателей с помощью профильно- винтовых труб, оценена экономическая эффективность данных мероприятий (на примере Заинской ГРЭС, где экономия электроэнергии на прокачку мазута через один подогреватель мазута с профильно-винтовыми трубами по сравнению с серийным гладкотрубным аппаратом составляет 39% (179,3 т.у.т./год)), а с учетом того, что на Заинской ГРЭС установлено 8 подогревателей мазута ПМ-10-120, то годовая экономия составит 1434,4 т.у.т. или 780 тыс. рублей в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Колин, Сергей Александрович, Казань

1. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. М.: Машиностроение, 1990.

2. Коваленко JI.M., Глушков А.Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи. М:Энергоатомиздат, 1986.

3. Мигай В. К. Повышение эффективности современных теплообменников. Л.: Энергия, 1980.

4. Мигай В.К. Моделирование теплообменного энергетического оборудования. JL: Энергоатомиздат, 1987.

5. Антуфьев В.М. Эффективность различных форм конвективных поверхностей нагрева. М.: Энергия, 1966.

6. Шукин В. К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. М.: Машиностроение, 1970.

7. Назмеев Ю.Г. Теплообмен при ламинарном течении жидкости в дискретно-шероховатых каналах. М,:Энергоатомиздат.1997.

8. Назмеев Ю.Г. Гидродинамика и теплообмен закрученных потоков реологически сложных сред. М.:Энергоатомиздат. 1996.

9. Дрейцер Г.А. Проблемы создания компактных трубчатых теплообменных аппаратов//Теплоэнергетика, №3, 1995, С.11-18.

10. Кирпиков В.А, Мусави Найниян С.М. Количественная оценка эффективности различных методов интенсификации конвективного теплообмена.//Химическое и нефтяное машиностроение, №10, 1994, С.11-14.

11. Кирпиков В.А. О классификации современных методов интенсификации конвективного теплообмена при вынужденном движении (без фазовых переходов)//Теоретические основы химической технологии, Т.25, №1, 1991, С.139-142.

12. Bergles А.Е. The Encouragement and accomodation of High Heat Fluxes //Proc. 2-nd European Thermal-Sciences and 14-th UIT National Heat Transfer Conference. Rome. 1996.Vol.1. P.3-11.

13. Берглес А.Е. Интенсификация теплообмена. Теплообмен. Достижения. Проблемы. Перспективы // Избранные труды 6-й Международной конференции по теплообмену: Пер, с англ. М.:Мир.1981.С.145-192.

14. Гухман А.А. Интенсификация конвективного теплообмена и проблема сравнительной оценки теплообменных поверхностей// Теплоэнергетика. 1977. N7.C.5-8.

15. Назмеев Ю.Г. Теплообменные аппараты ТЭС. Учеб. Пособие для ВУЗов. -М.:изд-во МЭИ. 1998.

16. Калафати Д.Д., Попалов В.В. Оптимизация теплообменников по эффективности теплообмена. М.:Энергоатомиздат,1986.

17. Назмеев Ю.Г. Мазутные хозяйства электростанций. М.: изд-во МЭИ. 2002.

18. Назмеев Ю.Г., Халитова Г.Р. Теплообмен при неизотермическом течении неньютоновской со структурной вязкостью жидкости в цилиндрических каналах произвольного поперечного сечения. Гр. усл. II рода// ИФЖ, 1983, т.44, №4, с.681.

19. Литвинов В.Г. Движение нелинейно вязкой жидкости. - М.:Наука, 1982.

20. Назмеев Ю.Г., Халитова Г.Р., Вачагина Е.К. О двух методах расчета профиля скоростей неньютоновских жидкостей в цилиндрических каналах произвольного поперечного сечения// ИФЖ, 1985, №1, С.65-72

21. Кочубей А.А. Алгоритм метода конечных элементов решения трехмерных задач гидродинамики в каналах сложного сечения// ИФЖ, 1985, Т.57, №3, С.506-511.

22. Карякин В.Е., Карякин Ю.Е., Нестеров А.Я. Расчет ламинарных течений вязкой жидкости в произвольных осесимметричных каналах// ИФЖ, 1990, Т. 58, №1, С.42-43.

23. Назмеев Ю.Г., Мумладзе А.И. Теплообмен при неизотермическом течении структурно-вязкой жидкости в трубе с ленточными закручивателями потока. Гр. усл. I рода.//ИФЖ, 1984, Т.46, №5, С.862

24. Конахина И.А. Гидродинамика и теплообмен при течении нелинейно вязко-упругой жидкости в трубах с винтовой накаткой.//Дис. канд. наук, Казань, 1993.

25. Будилкин В.В. Повышение эффективности ТЭС за счет интенсификации теплообмена в мазутоподогревателях//Дис. канд. наук, Москва, 1998.

26. Темам Р. Уравнения Навье-Стокса. М.: Наука, 1981.

27. Андерсен Д., Таннохил Дж., Питчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. М.:Мир,1990.Т.2.

28. Пак. В.В. Приближенные методы расчета медленных течений вязкой несжимаемой жидкости // Вопросы вычисл. и прикл. матем., 1988, N85, С.11-22.

29. Боярченко В.И. Макрокинетичёская теория экструзии полимерных и полимеризующихся материалов. Докт.диссерт.Черноголовка,1982.

30. Бостанджиян С.А., Боярченко В.И., Каргопалова Г.М. Неизотермическая экструзия аномально- вязких жидкостей в условиях сложного сдвига.ИФЖ. 1971,21 ,N2,C.325-333.

31. Первадчук В.П., Зеленкин В.А. Течение неньютоновскои жидкости, проскальзывающей у стенки, в канале шнекового экструдера. Сб. научных трудов Пермского политехнического института, 1975, N170.С.35-42.

32. Лановко М.Я. Численное моделирование пространственных течений вязкой несжимаемой жидкости в канале с уступом.- Теплофизика высоких температур, Т.27, N6,1989,С. 1126-1131.

33. Рыков В.В. Численное моделирование пространственных течений несжимаемой вязкой жидкости. М.: ВЦ АН СССР, 1982.

34. Пасконов В.М., Полежаев В.И., Чудов JI.A. Численное моделирование процессов тепломассопереноса.-М.:Наука, 1984.-288 с.

35. Игуменцев Т.И., Назмеев Ю.Г. Интенсификация конвективного теплообмена спиральными закручивателями при течении в трубах аномально-вязких жидкостей//ИФЖ. 1978.Т.З 5.N2.С.205-210.

36. Шерышев М.А., Ким B.C. Переработка листов и полимерных материаловед. Химия, 1984, 216 с.

37. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров, М., Химия, 1977,462 с.

38. Бернхарт Э. Переработка термопластичных материалов. М., ГНТИ.1962. 748 с.

39. Первадчук В.П., Янков В.И. Неизотермическое течение аномально-вязких жидкостей в каналах шнековых машин.ИФЖ, 1978,35, N 5,С.877-883.

40. Первадчук В.П., Янков В.И., Боярченко В.И. Двухмерное течение неньютоновскои жидкости в канале шнековой машины с учетом пристеночного скольжения. ИФЖ, 1981.41.NI.C.94-98.

41. Первадчук В.П., Янков В.И. Неизотермическое течение аномально-вязкой жидкости в канале шнековой машины с учетом пристеночного скольжения. ИФЖ,1982,43, N 3,С.501-502.

42. Первадчук В.П. Процессы движения теплообмена и фазовых превращений неньютоновских материалов в шнековых аппаратах. Докт. диссертация, Казань1985.

43. Вачагина Е.К., Гайнутдинов Р.С., Назмеев Ю.Г. Течение неньютоновской жидкости в винтовых каналах с постоянным шагом закрутки// ИФЖ, 1986 г.

44. Назмеев Ю.Г., Зобин Н.М., Вачагина Е.К. О существовании стационарного установившегося течения нелинейно-вязкой жидкости в винтовом канале. I безинерционное приближение// ИФЖ, 1989, Т.50, №3, С.506-511

45. Данилов Ю.И., Дзюбенко Б.В., Дрейцер Г.А., Ашмантас JI.-B.A.

46. Теплообмен и гидродинамика в каналах сложной формы//М.: Машиностроение,1986.

47. Дрейцер Г.А. Компактные теплообменные аппараты. Учебное пособие. М.: МАИ, 1986.

48. Хун Д., Берглес А.Е. Интенсификация теплоотдачи к ламинарному потоку в трубе с помощью скрученных ленточных вставок // Теплопередача. 1976. N3.C. 128-130.

49. Будилкин В.В., Колин С.А., Назмеев Ю.Г. Методика уточненного теплогидравлического расчета подогревателей мазута с применением методов интенсификации теплообмена//Изв. ВУЗов Проблемы энергетики № 11-12, 2002.

50. Будилкин В.В., Колин С.А. Результаты исследований и рекомендации по модернизации гладкотрубных подогревателей мазута серии ПМ// Изв. ВУЗов Проблемы энергетики №1-2, 2003.

51. Будилкин В.В. О возможности замены подогревателей мазута типа ПМ теплообменными аппаратами серии ТТ ПМ// Изв. ВУЗов Проблемы энергетики №1-2,2003.

52. Адамов В.А. Сжигание мазута в топках котлов. Л.: Недра, 1989.

53. Верховский Н.И., Красноселов Г.К., Машилов Е.В., Цирульников JI.M.

54. Сжигание высокосернистого мазута на электростанциях. М.: Энергия, 1970. 53 Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Копп И.З. и др. Эффективные поверхности теплообмена / М.: Энергоиздат, 1998. - 232с.

55. Астарита Дж., Маруччи Дж. Основы гидромеханики неньтоновских жидкостей: Пер. с англ. М.: Мир, 1978.

56. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. Н.: Наука 1968.

57. Завьялов Ю.С., Квасов Б.И., Мирошниченко B.JI. Методы сплайн-функций. М.: Наука, 1980.

58. Гортышов Ю.Ф., Олимпиев В.В. Теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом. Казань, изд-во КГТУ (КАИ), 1999.

59. Шинкевич Т.О. Повышение эффективности теплотехнологических схем мазутных хозяйств районных котельных. Автореф. на соиск. зв. к.т.н. Казань, КГЭУ, 2001 г.

60. Дзюбенко Б.В., Дрейцер Г.А., Якименко Р.И. Интенсификация теплообмена в каналах с исскуственной турбулизацией потока // Труды Первой Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Изд-во МЭИ, 1994.-Т. VIII.-С. 64-69.

61. Уттарвар С.В., Раджа Рао М. Интенсификация теплообмена при ламинарном течении в трубах с помощью проволочных спиральных вставок // Теплопередача. 1985. - № 4. - С. 160-164.

62. Шинкевич Т.О., Назмеев Ю.Г. Теплообмен при ламинарном течении вязкой ньютоновской жидкости в канале с аксиально-лопаточным закручивателем // Теплоэнергетика. 1998. - № 6. - С.68-70.

63. Liu Xiao-hua, Li Song-ping, Shen Zi-qiu, Qi Sheng-jie. Shiyou huagong gaodeng xuexiao xuebao//J. Petrochem. Univ.2001.14.№3, P.57-59, 73.

64. Ray S., Date A.W. Laminar flow and heat transfer through square duct with twisted tape insert.// (Department of Mechanical Engineering, Jadavpur University, Calcutta, India).Int. J. Heat anf Fluid Flow. 2001.22, №4, P.460-472.

65. Коноплев A.A., Берлин Ал. Ал., Алексанян Г.Г., Рытов Б.Л. Интенсификация конвективного теплообмена//Теор. основы хим. технологии.2002.36, №2, С.220-222.

66. Kiwan S., AI-Nimr М.А. Using porous fins for heat transfer enchancement// 5 International Mechanical Engineering Congres and Exhibition "Heat transfer photogallery", Orlando, Fla, 2000. Trans. ASME. J. Heat Transfer. 2001.123.N4. P.790-795.

67. Олимпиев B.B., Якимов Н.Д. Расчет теплообмена и трения в канавках, поперечных к турбулентному потоку. //Теплоэнергетика.2002.№3.с.28-32.

68. Шанин Ю.И., Шанин О.И. Теплообмен и гидравлическое сопротивление в системах охлаждения с закруткой потока.// Тепломассообмен ММФ-2000: 4-й Минск, междунар. форум, Минск.2000, с.341-348.

69. Сапожников C.3., Митяков В.Ю., Митяков А.В. Локальный теплообмен при вынужденной конвекции в сферической лунке.// Тепломассообмен ММФ-2000: 4-й Минск, междунар. форум, Минск.2000,Т.1. Конвективный тепломассобмен. Минск, 2000 с.479-482.

70. Шанин Ю.И., Шанин О.И. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление систем охлаждения с пружинными вставками // Тепломассообмен ММФ-2000: 4-й Минск, междунар. форум, Минск. 2000,Т. 1. Конвективный тепломассобмен. Минск, изд-во ИТМО НАНБ.2000 с.337-340.

71. Moukalled F., Doughan A., Acharya S. Mixed convection heat transfer in concave and convex channels. J. Thermophys. and Heat Transfer. 1999.13.N4.P.508-516.

72. Сиделев Д.В., Якасова С.Ю. К вопросу повышения эффективности конвективного теплообмена.//Донецк. гос. техн. ун-т. Донецк, 2001.

73. Lin Pei-sen, Zhang Zheng-guo, Wang Shi-ping, Usa Hisao Shibuya. Huanan ligong daxue xuebao. Ziran kexue ban=J. S. China. Univ. Technol. Natur. Sci. 2000. N7. P.74-77.

74. Patil A.G. Laminar flow heat transfer and pressure drop characteristics of power-law fluids inside tubes with varying width twisted tape inserts.//Trans. ASME. J. Heat Transfer.2000. N1. P. 143-149.

75. Сергеев C.M. Экспериментальное исследование и разработка методов повышения тепловой эффективности пучков гладких труб при установке внешних турбулизаторов. //Автореф. на соиск. уч. степ, к.т.н. Моск. гос. откр. ун-т, Москва.2000.

76. Анисин А.А. Интенсификация теплообмена в каналах сложной формы поперечно обтекаемых трубчатых и пластинчатых поверхностей. //Автореф. на соиск. уч. степ, к.т.н. С.-Петербург, гос. техн., ун-т, Санкт-Петербург, 2000.

77. Современные проблемы газодинамики и тепломассообмена и пути повышения эффективности энергетических установок: Тез. докл. VII всесоюз. школы-семинара. Под ред. А. И. Леонтьева А.И., Канев 1989. 160 с.

78. Афанасьев В.Н., Леонтьев А.И., Чудновский Я.П. Теплообмен и трение на поверхностях, профилированных сферическими углублениями. -М., 1990. -118 с.

79. Дзюбенко Б.В., Дрейцер Г.А., Якименко Р.И. Интенсификация теплообмена в каналах с исскуственной турбулизацией потока // Труды Первой Российской национальной конференции по теплообмену. М.: Изд-во МЭИ, 1994. - Т. VIII. - С. 64-69.

80. Олимпиев В.В. Эффективность теплообменников и способы ее повышения: Учебное пособие. М.: Изд-во МЭИ, 1980. - 36 с.

81. Жукаускас А.А. Конвективный перенос в теплообменниках. М.: Наука, 1982.-472 с.

82. Мигай В.К., Мороз А.Г., Зайцев В.А. Методика сравнения интенсифицированных поверхностей теплообмена // Известия вузов. Сер. Энергетика. 1990. - № 9. - С. 101-103.

83. Wu Shuangying, Li Yourong Exergy-economic criteria for evaluating heat heat exchanger performance//J. Therm. Sci. 2001. N3.P.218-222.

84. Deng Xian -he, Zhang Ya-jun, Xing Hua-wei Huanan ligong daxue xuebao. Ziran kexue ban=J.S. China Univ. Technol. Natur. Sci. Ed.2002. N3. P.44-45.

85. Lin Pei-sen, Zhang Zheng-guo, Wang Shi ping, Usa Hisao Shibuya. Huanan ligong daxue xuebao. Ziran kexue ban=J.S. China Univ. Technol. Natur. Sci. 2000. N7. P.74-77.

86. Ермолин B.K. интенсификация конвективного теплообмена в трубах в условиях закрученного потока с постоянным по длине шагом// ИФЖ. 1960. Т.З, №11. С.52-57.

87. Ковальногов А.Ф., Щукин В.К. Экспериментальное исследование теплоотдачи в трубах при местной закрутке потока шнековыми закручивателями// Теплоэнергетика, 1968. №6. С.81-84.

88. Мигай В.К. Интенсификация конвективного теплообмена в трубах со спиральными закручивателями//Теплоэнергетика. 1968. №11. С.31-33:

89. Новожилов И.Ф., Мигай В.К. Интенсификация конвективного теплообмена внутри труб путем применения искусственной шероховатости//Теплоэнергетика. 1964. №9. С.60-63.

90. Рзаев А.И., Филатов JI.JL, Циклаури Г.В. и др. Влияние геометрии интенсификатора спиральных канавок на конвективную теплоотдачу в трубах//Теплоэнергетика . 1992 . №2. С.53-55.

91. Справочник по теплообменникам: Пер. с англ. / Под ред. А.Г. Мартыненко и др. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 470с.

92. Плетницкая А.Б. Экспериментальное сопоставление ребристых и гладкотрубных теплобменников "труба в трубе" при работе на жидких нефтяных средах // Химическое машиностроение. 1961. - № 1. - С. 17-22.

93. Пермяков В.А., Левин Е.С., Дивова Г.В. Теплообменники вязких жидкостей, применяемые на электростанциях. Л.: Энергоатомиздат, 1983. -120 с.

94. Милехин А.Н., Даверман Г.И., Соколов JI.K. Характеристика мазутных подогревателей типа "труба в трубе" // Теплоэнергетика. 1979. - № 12. - С. 4448.

95. Кривоногое Б.М. Мазутное хозяйство котельных. Учеб. пособие для студентов специальности 1208 "Теплогазоснабжение и вентиляция" Л.: ЛИСИ, 1975.-97 с.

96. АТК24.202.03-90, АТК24.202.04-90. Неразборные теплообменные аппараты "труба в трубе". Каталог. Теплообменные аппараты "труба в трубе" / Сост. В.В. Пугач, В.П. Мишин, Г.А. Марголин и др. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1992.

97. АТК24.202.07-90. Разборные теплообменные аппараты "труба в трубе". Каталог. Теплообменные аппараты "труба в трубе" / Сост. Пугач. В.В., Мишин В.П., Марголин Г.А. и др. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1992.

98. АТК24.202.05-90. Однопоточные аппараты, АТК24.202.06-90. Многопоточные аппараты. Каталог. Теплообменные аппараты "труба в трубе" / Сост. Пугач. В.В., Мишин В.П., Марголин Г.А. и др. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1992.

99. Шамсутдинов Э.В. Разработка механогидравлических систем золошлакоудаления ТЭС на базе винтовых конвейеров. Автореф. на соиск. уч. степ, к.т.н. Каз. гос. энерг. ун-т. Казань, 2001.

100. Игуменцев Т.И., Назмеев Ю.Г. Интенсификация конвективного теплообмена спиральными закручивателями при течении в трубах аномально-вязких жидкостей//ИФЖ. 1978.Т.35 .N2.C.205-210.

101. Howard M.Hu and Daniel D. Joseph Numerical simulation of viscoelastic flow past a cylinder, J.of Non-newtonian Fluid mechanics, 1990 .pp. 347-377.

102. Howard M.Hu and Daniel D. Joseph Comparison of two numerical method for the solution J. of Non-newtonian Fluid mechanics,37, 1990,pp.347-3 77.

103. F.J. Hamady, J.R. Lloyd, K.T. Yang, and H.Q. Yang, A Study of Natural Convection in a Rotating Enclosure, ASME Journal of Heat Transfer, 116(1), pp. 136-143, 1994.

104. H.Q. Yang, K.T. Yang, and J.R. Lloyd, "A Control Volume Finite Difference Method for Buoyant Flow in Three-Dimensional Curvilinear Non-Orthogonal

105. Назмеев Ю.Г., Шагеев М.Ф., Будилкин В.В. Тепловой и термодинамический анализ эффективности резервного мазутного хозяйства ТЭС с трубопроводным снабжением мазутом/ Известия ВУЗов «Проблемы энергетики», № 5 6, 2001. с. 8 - 18.

106. РТМ 108.030.115-77.- Вспомогательное оборудование паросиловых установок. Л.: НПО ЦКТИ, 1979.

107. Бажан П.И., Каневец Г.Е., Селивестров В.М. Справочник по теплообменным аппаратам. М.: Машиностроение. 1989.

108. Марушкин В.М., Васильев В.Н., Марушкина Г.Е., Розенбаум И.А.

109. Обобщение результатов исследований теплогидравлических характеристик профильных накатанных труб. //Теплоэнергетика, 1990, №7. С.50-54.

110. Мигай В.К. Теплообмен в профильных трубах//Теплоэнергетика. 1976, №11. С.56-59

111. Плотников П.Н., Климанов В.И., Бродов Ю.М., Купцов В.К.

112. Прочностные и вибрационные характеристики профильных витых труб.// Теплоэнергетика. 1983, №6. С.68-71.

113. Боголюбов Ю.Н., Лифшиц М.Н., Григорьев Г.В., Назаров В.В.

114. Результаты исследования и промышленного внедрения винтообразно профилированных труб.//Теплоэнергетика, 1981, №7. С.48-50

115. Бродов Ю.М., Бухман Г.Д., Рябчиков А.Ю., Аронсон К.Э. Обобщение опыта эксплуатации теплообменных аппаратов турбоустановок с профильными витыми трубами на ТЭС Свердловэнерго//Электрические станции, 1992, №5. С.33-36

116. Жукаускас А., Улинскас Р. Теплоотдача поперечно обтекаемых пучков труб. Вильнюс, Мокслас, 1986.

117. А.Я. Вронский, В.И. Козинцев, А.А. Туманянц, А.Е. Фолиянц

118. Геллер З.И. Мазут как топливо. М.: Недра, 1965.

119. Ф.М. Давлетшин, А.А. Овчинников, Н.А. Николаев Интенсификация теплообмена при дисперсно-кольцевом течении газожидкостного потока в каналах. Казань, изд-во КГУ, 2001.88 с.

120. Бернштейн С.Н. Исследование и интегрирование дифференциальных уравнений с частными производными второго порядка эллиптического типа // Собр. сочинений М.: изд. АН СССР.1960.Т.З.

121. Михлин С.Г. Численная реализация вариационных методов. М. : Наука. 1966.

122. Ладыженская О.Р. Краевые задачи математической физики. М.:Наука.1973.

123. Михайлов В.П. Дифференциальные уравнения в частных производных. М.'.Наука. 1976.

124. ОСТ 108. 030.126-78. Подогреватели мазута типа ПМР. Л.: НПО ЦКТИ, 1979.

125. Moon Н.К., O'Connell Т., Glezer В. Channel height effect on heat transfer and friction in a dimped passage.//Trans. ASME. J.Eng. Gas Turbines and Power. 2000. N2. P.307-313.

126. Величко В.И., Пронин B.A. Интенсификация теплоотдачи и повышение энергетической эффективности конвективных поверхностей теплообмена//Учеб. пособие. Изд-во ИЭИ, 1999.

127. Маргулис С.М. Исследование теплообмена и гидродинамики в трубах с кольцевыми выступами станционных мазутоподогревателей//Межвуз. тематич. сб.научных трудов: Теплоэнергетика. Каз. филиал Моск. энерг. ин-та. Казань, Изд-во КФ МЭИ, 1997.

128. Дрейцер Г.А. Оценка эффективности интенсификации теплообмена в теплообменных аппаратах.// Тепломассообмен ММФ-2000: 4-й Минск, междунар. форум, Минск. 2000. Т.1. Конвективный тепломассообмен, Минск.: Изд-во ИТМО НАНБ.2000. С.376-383.

129. Завьялов Ю.С., Квасов Б.И., Мирошниченко В.Л. Методы сплайн-функций. М.: Наука, 1980.

130. Лившиц С.А., Вачагина Е.К. Математическая модель движения потока дисперсного материала в винтовом конвейере с U-образным кожухом.// Изв. ВУЗов Проблемы энергетики №7-8, 2002.

131. Назмеев Ю.Г., Вачагина Е.К., Лившиц С.А. Модернизация гидравлических систем совместного золошлакоудаления при помощи открытых конвейеров.// Изв. ВУЗов Проблемы энергетики №7-8, 2002.