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

Гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах 0,9 - 10 12 G, кг/с 14 16 А • А А 10 12 G, кг/с 14 16 Рис.8.7. Тепловая эффективность те­ плообменника типа «газ-газ» со вставками из ВПЯМ, П=0,9 и dn=4,0 мм, медь: • - F =0 ; A - F = 0,06; • - F = 0,11. Условия испытаний в поле на рис.8.6 Рис.8.8. Потери давления в канале те­ плообменника типа «газ-газ» со вставками из ВПЯМ, П=0,9 и dn=4,0 мм, медь: • - F =0 ; A - F = 0,06; • - F = 0,11. Условия испытаний в поле на рис.8.6 Несмотря на высокую тепловую эффективность, высокий уровень гид­ росопротивления резко сужает диапазон применения ТА на основе ВПЯМ в различных областях техники. Немаловажную роль играет и засоряемость ВПЯМ при работе. В настоящее время пористые материалы широко исполь­ зуются в лазерной технике для охлаждения металлических зеркал и отража­ телей, где уровень гидросопротивления и засоряемость не играют решающей роли ввиду того, что применение пористых структур в данном случае - прак­ тически единственный способ интенсификации теплообмена для отвода зна­ чительных тепловых нагрузок и обеспечения жесткости конструкции. По­ этому ВПЯМ может и должен применяться в случаях, когда никакой другой способ теплообмена не подходит по технологическим, прочностным или лю­ бым другим требованиям. Наиболее перспективными для использования ВПЯМ могут быть криогенная техника и системы с замкнутым контуром те­ чения чистых теплоносителей. В методику расчета ТА на основе ВПЯМ были введены зависимости для расчета гидросопротивления и теплоотдачи в каналах со вставками из ВПЯМ, имеющими в своем теле сверления или отверстия соосные с центральной осью пористой вставки (канала). Как было показано выше, при­ менение указанных сверлений позволяет значительно уменьшить гидравли­ ческое сопротивление в каналах ТА на основе ВПЯМ при сохранении высо­ кого уровня теплообмена. Проведенные исследования на ТА типа «газ-газ» со вставками из ВПЯМ при наличии сверлений подтвердили этот факт. Гид- равлическое сопротивление в каналах горячего теплоносителя, где были вы­ полнены сверления, уменьшилось до уровня, наблюдаемого при использова- 2 1 1