Preview

Аэрокосмический научный журнал

Расширенный поиск

Совершенствование технологии проведения тепловых испытаний технологического оборудования автономных комплексов

https://doi.org/10.24108/rdopt.0117.0000054

Полный текст:

Аннотация

Условия эксплуатации автономных объектов технических комплексов различного назначения тесно связаны с повышенными значениями рабочих температур. Данное обстоятельство требует проведения предварительных тепловых испытаний технологического оборудования. В работе [1] рассмотрены условия проведения тепловых испытаний, при которых элементы испытываемого оборудования помещаются в резервуар с нагретой водой, накрытый сферическими изоляторами, а затем выдерживаются в течении требуемого времени в заданном интервале температур системой автоматического поддержания температур при использовании блока нагревателей. Подобный способ проведения тепловых испытаний оборудования позволяет снизить, но не исключить полностью потоки массы воды от испарения при уменьшении энергопотребления испытательного оборудования.

Несмотря на достигнутые результаты, даже незначительное присутствие паров воды при проведении тепловых испытаний может привести к выводу из строя оборудования. Поэтому существует потребность модернизации испытательного оборудования с целью полной ликвидации потоков массы воды и повышения энергоэффективности в процессе проведения испытаний. С этой целью предложено расположить на открытой водной поверхности испытательной емкости трехслойную воздушно-пузырьковую пленку.

Для обоснования эффективности предложенного варианта разработана математическая модель тепломассообменных процессов, возникающих при проведении тепловых испытаний, с учетом геометрических и теплофизических характеристик испытательной емкости, пленки и оборудования. С использованием закономерностей и уравнений тепломассообмена определены мощности, необходимые для нагревания резервуара с водой и оборудованием до требуемого диапазона температур за заданное время, а также потоки массы воды при испарении с поверхности резервуара.

На основании полученных результатов проанализирована эффективность применения трехслойной воздушно-пузырьковой пленки по сравнению со сферическими изоляторами в качестве элементов покрытия поверхности испытательного резервуара.

Применение предложенного покрытия в виде пленки позволило практически полностью ликвидировать потери массы воды на испарение и почти в 8 раз снизить тепловые потери через поверхность воды испытательного резервуара и снизить более чем в два раза затраты энергии на проведение испытаний и кондиционирование помещения, в котором эти испытания проводятся.

Об авторах

В. В. Чугунков
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Россия

SPIN-код 9506-2100



И. С. Плотников
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Россия


Список литературы

1. Плотников И.С., Чугунков В. В. Моделирование тепломассообменных процессов при испытаниях технологического оборудования автономных комплексов // Инженерный журнал: наука и инновации. Электрон. журн. 2016. № 10. DOI 10.18698/2308-6033-2016-10-1540

2. Золин А.В., Чугунков В.В. Моделирование процессов температурной подготовки ракетного горючего в системе заправки стартового комплекса // Аэрокосмический научный журнал. Электрон. журн. 2015. № 6. DOI: 10.7463/aersp.0615.0826690

3. Денисова К.И., Чугунков В.В. Моделирование процессов охлаждения и нагрева ракетного топлива во внутреннем пространстве емкостей наземных комплексов // Аэрокосмический научный журнал. Электрон. журн. 2016. № 1. DOI: 10.7463/aersp.0116.0834621

4. Алейников А.Е., Федоров А.Б. Испарение влаги с водных поверхностей в условиях крытых аквапарков. Режим доступа: htpp://studydoc.Ru/doc/688964/isparenie-vlagi-s-vodnyh-poverhnostej-v-ucloviyah-krytyh

5. Расчет вентиляции бассейна. Режим доступа: http://svoservice.ru/poleznye-stati/raschjot-ventilyatsii-bassejna (дата обращения 22.10.2016).

6. Лобасова М.С., Миловидова Т.А., Минаков А.В. Тепломассообмен. Банк тестовых заданий. [Электрон. ресурс]: контрольно-измерительные материалы. Красноярск: СФУ, 2009. 1 электрон. опт. диск (DVD).

7. Цветков Ф.Ф., Керимов Р.В., Величко В.И. Задачник по тепломассообмену: Учебное пособие для вузов. 2-е изд. Москва: Изд-во МЭИ, 2008. 195 с.

8. Цветков Ф.Ф., Григорьев Б.А. Тепломассообмен: Учебное пособие для вузов. 2-е изд. Москва: Изд-во МЭИ, 2005. 548 с.

9. Кузнецов Г.В., Максимов В.И., Шеремет М.А. Естественная конвекция в замкнутом параллелепипеде при наличии локального источника энергии // Прикладная механика и техническая физика. 2013. Т. 54. № 4 (320). С. 86-95. Режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=20181192 (дата обращения 27.10.2016).

10. Bower S.M., Saylor J.R. A study of the Sherwood–Rayleigh relation for water undergoing natural convection-driven evaporation // Intern. J. of Heat and Mass Transfer. 2009. Vol. 52. Iss. 13-14. Pp. 3055–3063. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2009.01.034

11. Bower S.M., Saylor J.R. Sherwood–Rayleigh parameterization for evaporation in the presence of surfactant monolayers // AIChE J. 2013. Vol. 59. № 1. Pp. 303-315. DOI: 10.1002/aic.13792

12. Баскаков А.П., Берг Б.В., Витт О.К. и др. Теплотехника: Учебник для вузов / Под ред. А. П. Баскакова. 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1991. 224 с.


Для цитирования:


Чугунков В.В., Плотников И.С. Совершенствование технологии проведения тепловых испытаний технологического оборудования автономных комплексов. Аэрокосмический научный журнал. 2017;3(1):15-22. https://doi.org/10.24108/rdopt.0117.0000054

For citation:


Chugunkov V.V., Plotnikov I.S. Improving the Thermal Testing Technology of Technological Equipment of Autonomous Complexes. Aerospace Scientific Journal. 2017;3(1):15-22. (In Russ.) https://doi.org/10.24108/rdopt.0117.0000054

Просмотров: 176


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2413-0982 (Online)