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

Гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах деление эффективности использования пористых теплообменных аппаратов и элементов. Результаты экспериментального исследования показали, что ТА на ос­ нове ВИЯМ имеют высокий уровень теплообмена. Так, для исследованного ТА типа «газ-газ», показанного на рис.8.2, тепловая эффективность состави­ ла Г|=0,92...0,95 при мощности теплообменного аппарата Q=0,5-l,2 кВт. При этом гидросопротивление каналов с ВПЯМ составило 250-350 кПа в иссле­ дованном диапазоне расходов теплоносителя. На рис.8.4 представлено сравнение экспериментальных данных по теп­ лопередаче в ТА типа «газ-газ» на основе ВПЯМ с результатами расчета по методике расчета ТА с учетом полученных зависимостей для теплоотдачи и гидросонротивления. Полученные данные подтверждают достоверность ма­ тематической модели и методики расчета ТА на основе ВПЯМ; линии, опи­ сывающие зависимость теплопередачи от расхода, находятся между расчет­ ными линиями для ТА, имеющими соверщенный и несовершенный контакты пористого наполнителя со стенками каналов ТА. Испытанный ТА имел вы­ сокопористые вставки в каналах, причем вставки имели идеальный контакт со стенками Kanaia, но с наличием отдельных участков с отслоением порис­ того материала от стенок. Поэтому разница между расчетными данными и экспериментами на 17% считается удовлетворительной. Разработанная мето­ дика позволяет рассчитывать уровень гидросопротивления в ТА на основе ВПЯМ с точностью ±30%. Расчет гидросопротивления производился с уче­ том потерь давления в подводяших и отводящих коллекторах. к,Вт/м''к 2 1 0 7-10 • • г < жш Re 0^-660 9,03 R e r Q. Вт 140 12D0 1000 800 600 . 40 200 • г/с Тг,^=100°С Тв»:=20'^ Рвхх'Ч .Обата 10 12 14 16 О.гЛ Рис.8.5. Коэффициент теплопередачи, реализуемый в ТА с ВПЯМ типа «газ-газ»: точки - эксперимент; ли­ нии - расчет по матмодели ТА; 1 - для каналов с идеальным контактом ВПЯМ со стенками каналов; 2 - для каналов без идеального контакта Рис.8.6. Тепловая мощность тепло­ обменника типа «газ-газ» со вставка­ ми из ВПЯМ, П=0,9 и d,1=4,0 мм, медь: • - F= 0; а - F = 0,06; • - F = 0,11 2 1 0