ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ КОНЦЕНТРАЦІЇ ЦУКРОВОГО РОЗЧИНУ НА ІНТЕНСИВНІСТЬ ТЕПЛООБМІНУ МЕТОДОМ РЕГУЛЯРНОГО ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-169-4-16-24Ключові слова:
регулярний тепловий режим, інтенсивність теплообміну, цукровий розчин, темп охолодження, експериментально-розрахунковий методАнотація
В енергетичній галузі прогнозування інтенсивності теплообміну має велике значення, оскільки це дає змогу розраховувати та підбирати обладнання, особливо коли частково невідома інформація з теплофізичних властивостей рідинних середовищ.
В роботі досліджується система «навколишнє середовище (вода в кільцевому об’ємі) — тонка циліндрична металева стінка — досліджуване рідинне середовище (цукровий розчин)». Вивчається теплообмін під час нагрівання та охолодження цукрового розчину масової концентрації сухих речовин 20 % та 70 % в умовах вимушеної конвекції.
Встановлено, що в досліджуваному рідинному середовищі (цукровий розчин) мають місце ознаки регулярного теплового режиму (РТР), а саме темп охолодження (нагрівання) цукрового розчину m = const; коефіцієнт тепловіддачі від навколишнього середовища (води) до тонкостінного металевого циліндра a1 ≈ const та коефіцієнт нерівномірного розподілу температури незмінний.
В літературі відоме існування регулярного теплового режиму лише для твердих тіл та системи з твердих тіл. В попередніх роботах авторів досліджено ознаки регулярного теплового режиму в системі «рідина—тверде тіло».
Для визначення коефіцієнта тепловіддачі між внутрішньою тонкостінною посудиною та досліджуваним середовищем використовується розрахунково-експериментальний метод. Для прогнозування теплообміну використано метод регулярного теплового режиму.
Дослідження проводиться на експериментальному стенді, який є складовою експериментально-розрахункового методу в умовах вимушеної конвекції. Співвідношення діаметрів мішалки та внутрішньої посудини d/D= 0,6. Діапазон регулювання частоти обертів мішалки 26…150 об/хв. Вимірювання температур у робочих об’ємах під час експериментального дослідження здійснюється за допомогою вертикально встановлених термопар в десяти точках.
З використанням ознак існування регулярного теплового режиму проводиться аналіз впливу концентрації цукрового розчину на інтенсивність теплообміну.
Посилання
Теплообмінники для цукрової промисловості. [Electronic resource]. Available: https://termoprom.com.ua/uk/heat-exchangers-sugar-industry . Accessed on: April 10, 2023.
Plate Heat Exchanger For Sugar. [Electronic resource]. Available: https://www.hofmann-heatexchanger.com /solutions/plate-heat-exchanger-for-sugar . Accessed on: April 12, 2023.
Heat exchangers for sugar factories and distilleries [Electronic resource]. Available: https://www.barriquand.com/en/heat-exchangers-applications/heat-exchangers-agro-industriy/heat-exchangers-sugar-ethanol/ . Accessed on: April 18, 2023.
Plate Heat Exchanger For Sugar [Electronic resource]. Available: https://www.hofmann-heatexchanger.com /solutions/plate-heat-exchanger-for-sugar . Accessed on: April 18, 2023.
S. Тkachenko, O. Vlasenko, N. Resident, D. Stepanov, and N. Stepanova. “Cooling and of the fluid in the cylindrical volume,” Acta Innovations, no. 42, 15-26, 2021. https://doi.org/10.32933/ActaInnovations.42.2 .
С. Ткаченко, О. Власенко, i 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 .
С. Й. Ткаченко, і О. В. Власенко, «Дослідження темпу нагрівання гетерогенного рідкого середовища,» Сучасні технології матеріали і конструкції в будівництві, № 1, 127-133, с. 2019. https://doi.org/10.31649/2311-1429-2019-1-127-133 .
О. В. Власенко, «Дослідження теплообміну в об’ємі двофазної рідини за умов вимушеної конвекції,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 6, с. 14-20, 2022. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-159-6-14-20 .
А. І. Погорєлов, Тепломасообмін (основи теорії і розрахунку), навч. посіб. для вузів, 2-ге вид. Львів: Новий Світ-2000, 2004.
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
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 113
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
