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

гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах З А К Л Ю Ч Е Н И Е Выполненный обстоятельный обзор и анализ имеющихся данных по­ казал, что высокопористые материалы могут служить интенсификаторами теплообмена. Их применение способно интенсифицировать теплоотдачу в каналах теплообменного оборудования до десятков раз. Такая значительная интенсификация теплообмена свойственна только пористым средам. Показано, что основной механизм значительной интенсификации теп­ лообмена заключается в высокоразвитой поверхности теплообмена, эффек­ тивном перемешивании теплоносителя в сообщающихся порах и высокому значению эффективной поверхностной теплоотдачи в канале. Основным недостатком использования пористых материалов до сего­ дняшнего дня оставалось их высокое гидравлическое сопротивление и загрязняемость. Однако выявлены и исследованы способы уменьшения гид­ росопротивления в каналах с пороматериалами при сохранении высокого уровня теплообмена. В монографии представлены основные результаты исследований высо­ копористых материалов, на основании которых можно отметить: 1. Экспериментально исследованы гидродинамические и теплообмен- ные характеристики каналов со вставками из ВПЯМ. 2. Установлены основные закономерности течения и теплообмена в каналах с ВПЯМ: а) гидравлическое сопротивление, коэффициенты поверхностной и объемной теплоотдачи уменьшаются с ростом пористости; б) влияние среднего диаметра ячеек на поверхностную теплоотдачу не проявляется; в) теплопроводность каркаса ВПЯМ слабо влияет на теплоотдачу; г) теплообмен в канале со вставкам из ВПЯМ интенсифицируется в 3-30 раз по сравнению с гладким каналом; 3. Проведено аналитическое исследование теплоотдачи на границе «пористая среда - стенка» при течении однофазной жидкости. Получены со­ отношения в виде уравнений подобия для расчета теплоотдачи. 4. Установлены основные закономерности течения и теплообмена при кипении теплоносителя в каналах с ВПЯМ. 5. Критические тепловые потоки в канале с вставками из ВИЯМ воз­ растают в 1,5...3 раза по сравнению с гладким каналом. 2 2 3