НЕСТАЦІОНАРНИЙ ТЕПЛООБМІН — ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕПЛОВІДДАЧІ СТАЦІОНАРНИМ МЕТОДОМ ТА МЕТОДОМ РЕГУЛЯРНОГО ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ

Автор(и)

  • С. Й. Ткаченко Вінницький національний технічний університет
  • О. В. Власенко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-167-2-28-35

Ключові слова:

регулярний тепловий режим, нестаціонарний теплообмін, темп охолодження, коефіцієнт тепловіддачі

Анотація

Проведено дослідження на експериментальному стенді, який складається із зовнішньої металевої посудини, що має циліндричну форму, внутрішньої металевої циліндричної посудини, ізольованої ззовні металевої кришки, термопар, пристрою збирання інформації з термопар та її передавання на ЕОМ.

У робочих об’ємах зовнішньої та внутрішньої посудин відхилення значень температури від середньооб’ємної за висотою температури в момент часу знаходиться в межах 10…38 % для тарувальних рідин. Нерівномірність розподілу температур показує, що умови теплообміну нестаціонарні, питомий тепловий потік змінний та температура стінки змінна.

На основі експериментальних даних з рідинами за математичною моделлю визначено коефіцієнт тепловіддачі між навколишнім середовищем (водою) та циліндричною стінкою стаціонарним методом (розрахунковим) і методом регулярного теплового режиму. Запропонована напівемпірична залежність, яка ґрунтується на теорії регулярного теплового режиму, лежить в основі оціночного методу експериментальних даних дослідних рідинних середовищ у разі їхнього нагрівання і охолодження в межах похибки ±30 %.

Отримані експериментальні дані підтверджують можливість використання методу регулярного теплового режиму та стаціонарного методу, розробленого для обчислення у «великому об’ємі», для дослідження інтенсивності тепловіддачі середовищ з відомою інформацією про теплофізичні властивості за нестаціонарного теплообміну в «обмеженому об’ємі».

В умовах зростання температури досліджуваного рідинного середовища коефіцієнт тепловіддачі, знайдений розрахунковим методом, відрізняється від коефіцієнта тепловіддачі, знайденого методом регулярного теплового режиму, більше ніж на 30 %. Це пояснюється тим, що тепловіддача залежить від зміни температури поверхні по її довжині. В результаті зміни температури стінки Тст змінюється розподіл температури в тепловому приграничному шарі, змінюється його товщина і значення градієнта температури в рідини біля поверхні тіла.

Біографії авторів

С. Й. Ткаченко, Вінницький національний технічний університет

д-р. техн. наук, професор кафедри теплоенергетики

О. В. Власенко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ

д-р філософії, науковий співробітник кафедри теплової та альтернативної енергетики

Посилання

А. І. Погорєлов Тепломасообмін (основи теорії і розрахунку), навч. посіб. для вузів, 2-ге видання. Львів, Україна: Новий Світ-2000, 2004, 144 с.

С. В. Юшко, О. Є. Борщ, і Г. І. Токар, Нестаціонарна теплопровідність, навч. посіб. Харків, Україна: НТУ «ХПІ», 2012, 112 с.

С. Й. Ткаченко, О. В. Власенко, Н. Д. Степанова, і Є. О. Павлович, «Нестаціонарний теплообмін у вертикальному циліндричному об’ємі, заповненому рідиною,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 1, с. 16-20, 2022. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2022-160-1-16-20 .

С. Й. Ткаченко, і Н. В. Пішеніна, Нові методи визначення інтенсивності теплообміну в системах переробки органічних відходів, моногр. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2017.

S. Тkachenko, O. Vlasenko, N. Resident, D. Stepanov, and N. Stepanova, “Cooling and of the fluid in the cylindrical volume,” Acta Innovations, no. 42, pp. 15-26, 2021. https://doi.org/10.32933/ActaInnovations.42.2 .

В. П. Исаченко, В. А. Осипова, и А. С. Сукомел, Теплопередача, учеб. для вузов, изд. 3-е, перер. и доп. М.: Энер-гия, 1975, 488 с.

Г. М. Кондратьев, Регулярный тепловой режим. М.: Гос. изд-во техн.-теор. лит-ры, 1954, 408 с.

М. А. Михеев, и И. М. Михеева. Основы теплопередачи, изд. 2-е, стереотип. Москва, РФ: Энергия, 1977, 344 с.

С. Ткаченко, О. Власенко, і Н. Резидент, «Теплообмін циліндричного рідинного тіла обмеженої висоти з навколишнім середовищем,» Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування, № 2, с. 27-30, 2021. https://doi.org/10.20998/2078-774X.2021.02.05

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 57

Опубліковано

2023-05-04

Як цитувати

[1]
С. Й. Ткаченко і О. В. Власенко, «НЕСТАЦІОНАРНИЙ ТЕПЛООБМІН — ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕПЛОВІДДАЧІ СТАЦІОНАРНИМ МЕТОДОМ ТА МЕТОДОМ РЕГУЛЯРНОГО ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ», Вісник ВПІ, вип. 2, с. 28–35, Трав. 2023.

Номер

Розділ

Енергетика, електротехніка та електромеханіка

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають

1 2 3 4 > >>