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

гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах ПО теплообмену и течению в пористых структурах относятся в основном к транспирационному пористому охлаждению; • на сегодняшний день практически отсутствуют методики по прове­ дению оптимизации ПТЭ с целью уменьшения гидравлического сопротив­ ления при сохранении высокого уровня интенсификации теплообмена. Это является следствием отсутствия надежных моделей по теплообмену и тече­ нию теплоносителя в каналах с ПМ; • разработки моделей и теоретические исследования в данном направ­ лении для условия установки ПМ в канале относятся в подавляюш,ем боль­ шинстве к структурам малой и средней пористости. Особенности течения и теплообмена в высокопористых структурах практически не учитывались. Специфические условия таких структур и особая технология их изготовления ставят весьма важную и сложную в теплофизическом отношении задачу раз­ работки их математической модели с учетом особенностей эксплуатации та­ ких систем. Критический анализ по второму направлению показывает, что процес­ сы теплообмена и гидродинамики в пористых средах малой и средней про­ ницаемости изучены довольно глубоко, однако количество исследований, относяш,ихся к структурам высокой пористости, весьма ограничены. На сего­ дняшний день получены следуюш,ие результаты по исследованию гидросо­ противления и теплоотдачи в каналах с ПМ: • имеется большое количество работ с результатами исследований гид­ росопротивления в каналах с различными типами ПМ с пористостью от 0,1 до 0,98. Обобш,ение экспериментальных данных производилось с помош,ью вязкостного и инерционного коэффициентов гидросопротивления. Получен­ ные зависимости для данных коэффициентов позволяют рассчитывать гидро­ сопротивление в широком диапазоне изменения пористости и типов порис­ тых структур; • в ряде работ получена универсальная взаимосвязь теплоотдачи и гид­ росопротивления в ПМ. По эта зависимость пока очень слабая и получена для пористых сред с пористостью 0,14...0,80. Здесь требуется дальнейшее развитие и уточнение модели теплообмена, учет шероховатости поверхности пористого каркаса и выяснение зависимости некоторых эмпирических коэф­ фициентов от формы пор и коэффициентов тепло- и массообмена, дальней­ шие экспериментальные исследования при расширении диапазона изменения пористости; • получены довольно точные зависимости для определения эффектив­ ных коэффициентов теплопроводности ПМ и теплоносителей, протекаюш,их сквозь них, при исследованиях ПМ различных структур и пористости (П=0,1...0,98); • в широких диапазонах изменения характеристик ПМ и режимных па­ раметров изучен внутрипоровой теплообмен в ПМ с пористостью от 0,1 до 0,98; 6 1