Експериментально визначено густину зрошення, за якої досягається повне змочування поверхні сітчастої гофрованої насадки у протитоковому контактному випаровувачі та визначено швидкості початку захлинання в ньому. Одержано результати комплексних експериментальних досліджень процесу тепломасообміну (ТМО) за умов випаровування на даних насадках під час зустрічного руху теплоносіїв. Наведено результати досліджень опору сітчастої гофрованої насадки від конструкційних та режимних параметрів процесу. Установлено узагальнювальні співвідношення для розрахунку швидкості початку захлинання, тепломасообміну та гідравлічного опору. Одержано результати аналітичного розв'язку відомої напівемпіричної моделі контактного випаровувача зі сформульованими межовими умовами та з урахуванням експериментальних значень коефіцієнтів ТМО.

  Скачати повний текст

Експериментально досліджено роботу та здійснено математичне моделювання пульсаційних теплових труб (ПТТ). Виявлено незалежність роботи окремих гілок ПТТ, на якій базується запропонована модель дії РТТ. На підставі аналізу сил, що діють в окремо взятій гілці ПТТ - елементарній комірці та припущенні про циклічність процесів, що відбуваються у ній, оцінено тривалості характерних стадій періоду роботи та термічних опорів відповідних цим стадіям механізмів тепломасопереносу. Проведено порівняння результатів розрахунку на базі даної моделі з результатами певних експериментальних досліджень за тих самих значень емпіричних коефіцієнтів. Показано задовільне якісне та кількісне узгодження, що підтверджує правильність обраного підходу.

  Скачати повний текст

Розроблено методику створення інформаційної моделі теплообміну, яка складається з побудови 4D-моделі теплообміну в початковому скінченному елементі, її поширення за допомогою інформаційних кодів на всю область та симетричних перетворень матриць суміжності. Запропоновано метод інформаційного моделювання з використанням зниження розмірності 4D-симетричних моделей шляхом застосування методів лінійної алгебри та теорії груп. Розроблено автоматичну систему управління термостатуванням пристрою детектування іонізуючого випромінювання на АЕС, а також програмне та апаратне забезпечення технології використання шумоподібних сигналів для захисту інформації в каналі зв'язку.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання математичного моделювання теплообмінних колекторних апаратів з двофазними теплоносіями. Розроблено математичні моделі та методики розрахунку різноманітних типів двофазних теплообмінників, що враховують гідравлічні та теплові нерівномірності, пов'язані з "колекторними" ефектами. Проведено розрахунковий і експериментальний аналізи впливу теплогідрадинамічної нерівномірності на ефективність роботи колекторного конденсатора. Визначено схемні рішення, що дозволяють організувати розподіл потоків у паралельних випарювальних каналах системи охолодження ЕОМ.

  Скачати повний текст

Експериментально досліджено можливість підвищення ефективності роботи контактних тепломасообмінних апаратів шляхом інтенсифікації процесів темломасообміну за рахунок збільшення швидкості руху теплоносіїв. Встановлено значення межової температури нагріву води та її залежність від початкового паровмісту. Визначено умови, що забезпечують ефективність використання поверхні робочого каналу за відсутності ділянки випаровування. Виявлено, що інтенсивність процесів тепло- та масообміну залежить від щільності зрошення, швидкості парогазової суміші, її початкового паровмісту та висоти робочого каналу. Сформульовано емпіричні залежності для розрахунку середніх коефіцієнтів тепло- та масовіддачі. Проведено гідродинамічні дослідження, на підставі яких визначено висоту початкової гідродинамічної ділянки й одержано узагальнені залежності для розрахунку коефіцієнта гідравлічного опору тертя на початковій ділянці та на ділянці гідродинамічної стабілізації потоку. На підставі експериментальних досліджень процесів гідродинаміки та тепло- й масообміну за конденсації пари з парогазової суміші за умов висхідної супутної течії з плівкою рідини розроблено методику розрахунку контактного апарату.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження корозійностійких сталей 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, AISI 304, AISI 321 і сплаву 06ХН28МДТ, які використовуються у виробництві пластинчастих теплообмінників, щодо визначення їх стійкості до пітінгової та щілинної корозії у модельних оборотних водах. Наведено рекомендації щодо удосконалення процесу управління параметрами технології експлуатації теплообмінників залежно від зміни складу оборотної води. З використанням методів фракто- та металографічного аналізу й енергодисперсійного мікроаналізу визначено мікромеханізм корозійного руйнування пластин теплообмінників в оборотних водах. Встановлено якістні та кількісні закономірності впливу хімічного складу та складових структури на критичну температуру пітінгування (КТП), електрохімічні показники та швидкість корозії сталей 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, AISI 304, AISI 321 і сплаву 06ХН28МДТ у хлоридовмісних розчинах. Наведено рекомендації щодо використання одержаних регресійних залежностей між КТП, електрохімічними показниками та швидкістю корозії досліджених сталей і сплаву та їх хімічним складом і складовими структури для прогнозування їх стійкості до пітінгової та щілинної корозії в оборотних водах. Проведено виробничу апробацію результатів наукового дослідження, економічний ефект їх впровадження становить 926 544 грн. на рік.

  Скачати повний текст

Досліджено властивості високотемпературних надпровідників (ВТНП) різного типу (монокристалів, плівок, полікристалічних об'ємних зразків). На підставі практичного застосування результатів наукового дослідження покращено надпровідні властивості зразків ВТНП та одержано досконалі епітаксійні плівки ВТНП.

  Скачати повний текст

Запропоновано метод побудови областей стійкості та якості систем автоматичного керування просторово одновимірними тепловими об'єктами типу теплообмінних апаратів за конвективного теплоообміну на базі розв'язання рівнянь, що визначають межі вказаних областей. Одержано рівняння меж областей стійкості, заданих показників якості: запасів стійкості за амплітудою та фазою, секторного та колового запасів стійкості, показника коливальності, смуги пропущення, малих перерегулювань і монотонності перехідного процесу. Для реалізації на практиці запропонованих методів розроблено спеціальний програмний пакет, за допомогою якого побудовано області стійкості та якості у просторі двох варійованих параметрів системи автоматичного керування парового підігріву суднового палива. Об'єктом керування системи є теплообмінний апарат трубчастого типу. На підставі одержаних областей зроблено рекомендації стосовно вибору параметрів регулятора, які забезпечують стійкість та задані показники якості системи.

  Скачати повний текст

Створено інженерну методику розрахунку економічно раціональних плівкових охолоджувачів з урахуваням гідродинамічних та тепломасообмінних процесів, що відбуваються у контактному пристрої плівкового тепломасообмінного апарату (ТМА) під час взаємодії фаз. Задачу оптимального проектування плівкових апаратів зведено до екстремальної задачі мінімізації цільової функції, що є зведеними витратами, які враховують капіталовкладення та експлуатаційні витрати стосовно року окупності апарату. Зазначено, що даний підхід до теплового розрахунку шару насадки плівкового ТМА запропоновано вперше. Проведено математичне моделювання плівково-струменевої гравітаційної течії рідини по впадині гофрованої поверхні з регулярною шорсткістю. Встановлено, що гідравлічний опір подається у вигляді трьох складових, якими є квадратичний та в'язкий опір і тертя ковзання. Детально розглянуто математичне моделювання процесів тепломасообміну у насадці плівкового охолоджувача у випадку протитечійної та поперечнотечійної схем руху фаз. Розроблено метод розв'язання системи диференціальних рівнянь у частинних похідних, що описують тепло- та масоперенос під час перехресної взаємодії потоків рідини та газу для прямого та непрямого випарного охолодження. Вперше проведено оптимальне проектування плівкових охолоджувачів для протитечійної та перехреснотечійної схем взаємодії фаз.

  Скачати повний текст

Розроблено основні вимоги до нових систем і принципи їх побудови. Для блоку випарного охолодження використано охолоджувачі непрямого типу (НВО), виконані за сполученою схемою у вигляді багатоканальної насадки з змінними "вологими" і "сухими" каналами. Як оптимальні для альтернативних систем визначено тепломасообмінні апарати плівкового типу з поперечноструминною схемою взаємодії робочих потоків. Змодельовано робочі процеси в альтернативних системах. Зазначено, що система СОТ РЕА стійко забезпечує підтримку необхідного температурно-вологісного режиму безвідмовної експлуатації РЕА. Розроблені системи забезпечують зниження енерговитрат, у порівнянні з існуючими парокомпресійними системами, на 30 - 40 % і екологічну чистоту застосовуваних технологічних рішень.

  Скачати повний текст

Розроблено залежності, методики й алгоритми, що дозволяють проводити аналіз теплового стану поверхні, визначити та підвищити ефективність складних багатоходових теплообмінників з перехресним і змішаними плином теплоносіїв. Розроблені методи та засоби враховують нерівномірність розподілу параметрів у апаратах і експлуатаційні фактори. Розвинуто залежності та методики багатопараметричної оптимізації. Проведено аналіз і висвітлені шляхи підвищення ефективності та ресурсу теплообмінників.

  Скачати повний текст

Удосконалено алгоритм розрахунку температурного поля теплової труби з складною формою поперечного перерізу. Розроблено спосіб адаптивної інтерполяції сіткової функції, який застосовується під час розв'язання нестаціонарних двовимірних рівнянь теплопровідності на адаптивних сітках та їх систем. Одержав подальшого розвитку алгоритм побудови вкладених адаптивних сіток для неявних різницевих схем методу змінних напрямів, який забезпечує скорочення часу розв'язання двовимірного рівняння теплопровідності та забезпечує ефективну побудову програмних засобів. Проведено розпаралелювання алгоритму з використанням технології ОреnМР для скорочення часу розв'язання.

  Скачати повний текст

Розглянуто ряд істотних задач у галузі теорії та проектування просторово-одномірних теплообміних апаратів (ТОА) і систем автоматизованого управління (САУ) ТОА широкого технічного та промислового застосування. Постановку і рішення зазначених задач виконано у класі математичних моделей систем з розподіленими параметрами методами теорії перетворення Лапласа та теорії аналітичних функцій. Зазначено, що запропоновані підходи характеризуються адекватним відображенням властивостей зображень змінної системи як складних аналітичних функцій з особливостями, що виходять з класу раціональних функцій під час аналізу динаміки ТОА і САУ ТОА. Одержано більш повне рішення у порівнянні з існуючими методами для ряду типових задач аналізу та обгрунтовано застосування ТОА для ряду традиційних методів теорії керування в дослідженнях і проектуванні САУ ТОА розглянутого класу.

  Скачати повний текст

Створено методику розрахунків гідравлічних мереж колекторних систем підігрівників високого тиску у вигляді графів. Розроблено методику побудови двовимірного розподілу теплових характеристик (температур теплоносіїв і стінок труб, щільності теплового потоку) в зонах (ділянках) теплообмінників з одно- та багатоходовим перехресним плином за заданих граничних умов - вхідних, вихідних температурах теплоносіїв та умов III роду (тепловіддачі від стінок і до стінок труб). Отримано аналітичні залежності поправочних коефіцієнтів до середньологарифмічного температурного напору в теплообмінниках з одно- та багатоходовим перехресним плином теплоносіїв. Запропоновано методику оцінки ресурсу роботи поверхневих підігрівників, обумовленого ерозійно-корозійним зносом і пружно-пластичним станом ділянок змійовиків труб.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливості підвищення ефективності функціонування тепломасообмінного апарату контактного типу шляхом розробки, апробації та впровадження нових типів насадок у вигляді пакета плоских пластин з сітчастим покриттям, що утворюють систему щілинних каналів. Виконано експериментальні дослідження процесів тепло- та масообміну під час випару плівки рідини у щілинному каналі з сітчастим покриттям стінок у випадках природної конвекції та примусової перехресної течії теплоносіїв за умов варіювання розміру вічка сітчастого покриття вхідних параметрів теплоносіїв та геометричних характеристик каналу. Розроблено конструкцію високоефективного контактного апарату з насадкою у вигляді пакету пластин із сітчастим покриттям та методики розрахунку параметрів теплоносіїв у ньому.

  Скачати повний текст

Досліджено теплоаеродинамічні характеристики поперечно-омиваних коридорних пучків труб з розрізним оребренням, шахових пучків труб з розрізним оребренням і поворотом пелюстків, шахових пучків труб з розрізним паралельно- та конфузорно-підігнутим оребренням. Проведено порівняльну оцінку теплоаеродинамічної ефективності досліджуваних ребристих поверхонь. За методом поверхневої візуалізації одержано та проаналізовано картину течії на поверхні розрізного ребра. Встановлено, що розрізання ребра призводить до значної турбулізації потоку внаслідок періодичної руйнації та відновлення прикордонного шару. Визначено, що істотного впливу на теплофізичні процеси завдає глибина розрізання ребра. Одержано узагальнюючі залежності для розрахунку середньоповерхневого теплообміну й аеродинамічного опору даних компонувань труб.

  Скачати повний текст

Вивчено основні технологічні характеристики теплоомінних апаратів та теплопередавальних пристроїв на основі змійовикових випарних термосифонів (ЗВТС). Визначено фактори, що впливають на критичний тепловий потік. На підставі ЗВТС розроблено конструкції та проведено експериментальні дослідження теплообмінного апарата типу газ-газ та теплопередавального пристрою для охоложення елементів радіоелектронних пристроїв, визначено їх основні теплопередавальні характеристики та теплові режими функціонування, виявлено конструктивно-технологічні фактори, що впливають на їх працездатність.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Встановлено закономірності процесів конденсації аміаку в горизонтальних трубах із зовнішнім обтіканням поверхні повітрям. Розглянуто залежність для визначення коефіцієнтів тепловіддачі за конденсації аміаку в горизонтальних трубах із зовнішнім обтіканням поверхні повітрям. Обгрунтовано критеріальні залежності для визначення коефіцієнтів тепловіддачі та аеродинамічного опору в пучках оребрених труб з удосконаленою, бісегментною, формою в розширеному діапазоні масових швидкостей повітря. Удосконалено методологію оптимального вибору теплообмінних поверхонь апаратів для конденсації та охолодження технологічних потоків, визначено найбільш енергетично досконалі оребрені поверхні. На основі встановлених закономірностей та одержаних аналітичних залежностей для розрахунку коефіцієнтів тепловіддачі створено теоретичну базу проектування теплообмінних апаратів і систем з ефективними зовнішніми розвиненими поверхнями для конденсації та охолодження технологічних потоків.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання удосконалення теплообмінних поверхонь апаратів повітряного охолодження. Запропоновано нове конструктивне рішення трубчастореберної поверхні теплообміну, яке поєднує особливості формування місцевих турболізаторів потоку та властивостей легкообтічних тіл. Проаналізовано вплив різних геометричних параметрів на теплові й аеродинамічні характеристики поверхні теплообміну, виявлено закономірності впливу кута нахилу та кроку ребер на характер потоку. Одержано робочі рівняння з тепловіддачі й аеродинамічного опору пучків труб залежно від компоновок і швидкісних умов потоку повітря, що набігає. За допомогою числового моделювання вивчено структуру потоку в міжреберному каналі у разі варіювання конструктивних параметрів оребрення, динаміку зміни швидкісних характеристик. Перевірено адекватність застосування розрахункової моделі для оцінювання обтікання ребристих поверхонь теплообміну потоком теплоносія.

  Скачати повний текст