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

гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах вентиль 6. В процессе эксперимента в расходном баке поддерживается избы­ точное давление, что позволяет менять расход охладителя от 0,5 до 100 г/с. Расход воды регулируется вентилем 6. Система сбора охладителя состоит из резервуара-накопителя (сборного бака) 2, фильтра 9 и системы вентилей, обеспечивающих сбор теплоносителя в баке 2 и перелив его после окончания работы в бак 1. По сравнению с пре­ дыдущим вариантом с рабочим участком, где использовался косвенный на­ грев стенки с помощью теплового клина, здесь использовался прямой элек­ трический нагрев стенки. Во избежание негативных последствий в качестве теплоносителя на данном стенде используется дистиллированная вода. По­ этому для удешевления экспериментов производится ее сбор. Па данном стенде возможно проведение экспериментов по исследова­ нию теплоотдачи при вскипании теплоносителя при его прохождении через пористых слой. Для уменьшения мощности электронагревателя на рабочем участке при исследовании вскипания теплоносителя предусмотрен предвари­ тельный нагрев теплоносителя в расходном баке. Для этого предусмотрена система нагрева теплоносителя в баке с помощью двух независимо подклю­ ченных тэнов с индивидуальными системами электропитания и регулирова­ ния мощности. Экспериментальный стенд может оснащаться двумя типами рабочих участков - участка 3 с прямым нагревом стенки канала с пористым образцом для исследования теплообмена и течения жидкого однофазного и вскипаю­ щего теплоносителя и участка 4 - с имитацией вскипания жидкости путем вдува в пристенный слой жидкости, движущейся в пористом слое, порций воздуха из газобаллонной системы 10. Схема и общий вид рабочего участка с прямым нагревом стенки канала представлен на рис.3.16. Его основными деталями являются корпус 1, вы­ полненный из нержавеющей стали с приваренными к нему патрубками 7 для подвода и отвода рабочего тела. К корпусу с двух сторон присоединяются боковые крышки 3 и 4. Крышка 4 зажимает между собой и корпусом про­ зрачную стенку из кварцевого стекла 6. Сверху участок закрывается крыш­ кой из асбестоцемента 5. Эти детали формируют канал квадратного сечения 10x10 мм. Длина канала равна 0,11 м, что необходимо для обеспечения рав­ номерного поля скоростей перед испытываемым образцом. В крышке 5 име­ ются сверления для установки нагревательного элемента в виде двух шпилек 10 и припаянными к ним с одной стороны полоски из нихрома толщиной 0,2 мм и размером 10x30 мм. При установке на рабочем участке нагреватель­ ный элемент фиксируется гайками. Герметичность создается паронитовыми и металлическими прижимными шайбами. К нагревательному элементу 15 (рис.3.15) подключен регулируемый трансформатор напряжения 14 и система измерения мощности нагрева (теп­ ловой поток в теплоноситель), включающая амперметр, подключенный через трансформатор тока, и вольтметр. Система нагрева обеспечивает плотность теплового потока до 20 МВт/м . 7 8