Попов, Игорь Александрович. Гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах. Интенсификация теплообмена : монография

Гидродинамика и теплообмен в пориотых теплообменных элементах и аппаратах Рис. 1.15. Схемы лористых теллообменных аппаратов: ] - матрица; 2, 3 - подводящие и отводящие каналы; I - теплоноситель; а - теплообменник с пористыми матрицами на внутренней и внещней трубе; б, в - каналы с меж­ канальной транспирацией теплоносителя На рис. 1.]5в пористая матрица 1 также заполняет пространство меж­ ду двумя оболочками, но продольные подводящие 2 и отводящие 3 каналы расположены равномерно по окружности и примыкают к стенкам. Попереч­ ное течение теплоносителя I сквозь матрицу осуществляется в радиальном направлении, что позволяет снизить затраты мощности на его прокачку. Интересно отметить, что здесь проницаемый каркас может передавать зна­ чительные механические усилия от внутренней трубы к внещней. Если внутренняя стенка является оболочкой твэла, то это позволяет полностью разгрузить ее от давления газообразных продуктов деления и изготовить предельно тонкой. Конструкцию, представленную на рис.1.15в, можно ис­ пользовать для охлаждения элементов, подверженных воздействию боль- щих механических нагрузок, например, подшипников. Для упрощения изготовления значительных по размерам устройств ПТЭ предложено собирать их из отдельных модулей. Последние состоят из трубы, окруженной слоем проницаемой матрицы, и имеют такой контур, что могут плотно монтироваться вместе в теплообменник желаемой формы. В настоящее время известно большое количество рекуперативных те- плообменных аппаратов (ТА) на основе пористых материалов [а.с. № 375460 (СССР, 1975), а.с. № 504913 (СССР, 1976), а.с. № 547585 (СССР, 1977), а.с. № 644997 (СССР, 1979), а.с. № 918760 (СССР, 1982), а.с. № 1322071 (СССР, 1985); патент№ 36881083 (США, 1972)]. Для интенсификации теплообмена на поверхности в настоящее время наиболее часто используется оребрение. Авторы а.с. № 1702152 (СССР, 1991) предлагают увеличить интенсивность теплообмена на оребренных по­ верхностях за счет установки на поверхность ребер пористого покрытия, причем покрытие выполнять переменной толщины, монотонно увеличи­ вающейся от основания ребра к вершине. Однако больщее распространение получили пористые покрытия, наносимые непосредственно на теплообмен- ную поверхность [а.с. № 872937 (СССР, 1982) (рис. 1.16), а.с. № 926502 1 8