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

Гидродинамика и теплообмен в пориотых теплообменных элементах и аппаратах составляющей к^рСрЧУёз, которая превышает 100 Вт/(м-К) при w >1 м/с. Тот факт, что коэффициенты к] и к в (2.17) и (2.18) совпадают, означает, что ме­ ханизмы переноса тепла и массы в пористых структурах одинаковы. Большинство описанных в литературе методов измерения поперечной теплопроводности основано на измерении поперечного профиля темпе­ ратуры в зоне смешения охладителя и определения ее осредненной по време­ ни экстраполированной полуширины. Это сложный и трудоемкий процесс, связанный с необходимостью размещения большого числа датчиков темпе­ ратуры в пористой среде, либо с перемешениями датчика в поперечном направлении с фиксацией координаты. Кроме того, дифференцирование экс­ периментально полученной кривой Т(х,у) может привести к большим по­ грешностям. Интегральный метод экспериментального определения эффективной теплопроводности воды предложили авторы [69,76,77]. Два плоскопарал­ лельных потока воды с одинаковой скоростью направлялись в исследуемую пористую среду. На участке длиной L происходило частичное перемешива­ ние. Потоки на входе имели разные оптические плотности (за счет введения в один из них красителя), в результате перемешивания на выходе из порис­ той среды оптические плотности потоков сближались по величине. Зная массу Ml введеного в один из потоков красителя и измеряя Мо и Мг, прине­ сенные обоими потоками, можно вычислить линейный параметр перемеши­ вания по формуле: вытекающей из решения уравнения переноса массы в одномерной поста­ новке. Применение изотермичных потоков позволило авторам исключить перенос тепла по твердой фазе, но у данного метода есть определенная слож­ ность; необходимо обеспечивать равенство скоростей потоков на входе, иначе возможны отклонения результатов измерения в сторону занижения или завышения величины эффективной теплопроводности . Здесь также следует упомянуть, что авторы [24,78,79] получили зави­ симости для расчета эффективной теплопроводности теплоносителей в вы­ сокопористых средах в ходе аналитических исследований с дальнейшей про­ веркой и уточнением их в ходе проведения экспериментов. Эффективная теплопроводность жидкости для высокопористых структур в данной работе описывается выражением: М, 2 (2п + 1)^ (2.19) приП<0,86 +4,4-10 ^d^w^n ' ' ' %р , приП>0,86 =?i^,+3,5-10"^dnW^n"'^^Cpp. (2.20) (2.21) 5 1