Исследование пульсаций местной плотности теплового потока при конденсации на трубе с гидрофобным покрытием


Авторы

Кузма-Кичта Ю. А.*, Лавриков А. В., Иванов Н. С.**, Горбачев Д. В.

Национальный исследовательский университет «МЭИ», Красноказарменная ул., 14, Москва, 111250, Россия

*e-mail: kuzma@itf.mpei.ac.ru
**e-mail: ivanovniks@mpei.ru

Аннотация

Исследованы теплоотдача и пульсации местной плотности теплового потока при конденсации на трубе с гидрофобным покрытием. Местная плотность теплового потока и его пульсации измерены с помощью методов градиентной теплометрии. Представлены данные по теплоотдаче и пульсациям местной плотности теплового потока при конденсации на трубе с гидрофобным покрытием и рассчитаны спектры пульсаций местной плотности теплового потока в диапазонах тепловых нагрузок 125–170 кВт/м2, газосодержаний 12–30% и давлений 52–55 кПа. Установлено, что при конденсации водяного пара на трубе с покрытием с ростом газосодержания наблюдается снижение амплитуды пульсаций местной плотности теплового потока, энергии спектра. При конденсации на трубе с покрытием амплитуда и энергия пульсаций местной плотности теплового потока больше, чем для трубы без покрытия.

Ключевые слова:

теплообмен при конденсации, градиентная теплометрия, датчики местной плотности теплового потока, временные теплограммы, спектры пульсаций плотности локального теплового потока, гидрофобное покрытие

Библиографический список

  1. Henderson C.L., Marchello J.M. Film Condensation in the Presence of a Noncondensable Gas // Journal of Heat Transfer. 1969. Vol. 91. No. 3. P. 447–450.

  2. Комендантов А.С., Ковалев А.С., Петухов Б.С. Экспериментальное исследование теплоотдачи при конденсации пара четырехокиси азота, частично прошедшего вторую стадию диссоциации // Теплофизика высоких температур. 1971. Т. 9. № 1. С. 184–187.

  3. Зайнулина Э.Р. Градиентная теплометрия в исследовании теплообмена при конденсации пара на наружной поверхности трубы: дисс. ... канд. техн. наук. Санкт- Петербург: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 2019. 117 с.

  4. Ли, Шао Лин. Тейлоровская неустойчивость пленки жидкости на длинном горизонтальном круговом цилиндре в неподвижном воздухе // Прикладная механика. 1963. Т. 30. № 3. С. 140-145.

  5. Шемагин И.А., Будов В.М., Соколов В.А. О волнах межфазной поверхности при конденсации пара // Известия АН СССР. Серия «Энергетика и транспорт». 1983. № 3. С. 160-162.

  6. Гогонин И.И., Дорохов A.Р. Теплообмен при конденсации пара фреона-21 на горизонтальных трубах // Известия Сибирского отделения АН СССР. Серия технических наук. 1975. Вып. 3. № 13. С. 81-84.

  7. Dropwise Condensation // Proceedings of Third International Heat Transfer Conference (Chicago, Illinois, August 7-12), 1966. P. 362–375.

  8. Ohtani S., Chiba Y., Ohwaki M. Heat Transfer in Dropwise Condensation of Steam // Chemical Engineering. 1972. Vol. 36(4). P. 412–418.

  9. Tsuruta T., Tanaka H., Togashi S. Experimental verification of constriction resistance theory in dropwise condensation heat transfer // International Journal of Heat and Mass Transfer. 1991. Vol. 34. No. 11. P. 2787–2796.

  10. Митяков В.Ю., Зайнуллина Э.Р., Сапожников С.З., Греков М.А. Исследование капельно-ручейковой конденсации методом градиентной теплометрии // Материалы Восьмой Российской национальной конференции по теплообмену (17–22 октября 2022 г., Москва). В 2 т. Т. 1. Москва: Национальный исследовательский университет «МЭИ», 2022. С. 325–326.

  11. Гогонин И.И., Шемагин И.А., Будов В.М., Дорохов А.Р. Теплообмен при пленочной конденсации и пленочном кипении в элементах оборудования АЭС. Москва: Энер- гоатомиздат, 1993. 208 с.

  12. Kuzma-Kichta Y.A., Ivanov N.S., Chugunkov D.V. et al. Wetting of Hydrophobic and Hydrophilic Coatings // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2021. Vol. 94. No. 6. P. 1549–1556.

  13. Сапожников С.З., Митяков В.Ю., Митяков А.В. Градиентные датчики теплового потока. Санкт-Петербургский государственный политехнический университет. Санкт-Петербург: Издательство СПбГПУ, 2003. 202 с.

  14. Способ формирования комбинированной супергидрофобной структуры поверхности: пат. Российская Федерация / Кузма-Кичта Ю.А., Чугунков Д.В., Лавриков А.В., Иванов Н.С. № 2769107; заявл. 17.06.2021; опубл. 28.03.2022. Бюл. № 10.

  15. Кузма-Кичта Ю.А. Исследование теплообмена и механизма кипения на металической поверхности без покрытия и с малотеплопроводным покрытием: дисс. ... канд. техн. наук. Москва: Институт высоких температур Академия наук СССР, 1974. 130 с.

  16. Краснов Ю.С., Борисоглебская А.П., Антипов А.В. Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию, испытаниям и наладке. Москва: Интеграл, 2013. 372 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024