Подробное описание документа

Генбач А. А., Бондарцев Д. Ю.
   Анализ кризиса теплопередачи в капиллярно-пористой системе охлаждения элементов теплоэнергоустановок / Генбач А. А., Бондарцев Д. Ю. - DOI 10.18698/0536-1044-2019-12-21-35 // Известия ВУЗов. Сер. "Машиностроение". - 2019. - № 12. - С. 21-35.

Скачать документ

Полнотекстовый документ

DOI 10.18698/0536-1044-2019-12-21-35

https://doi.org/10.18698/0536-1044-2019-…

izvuzmash.bmstu.ru/catalog/pow_met/turbo_comb/1716.html

https://izvuzmash.bmstu.ru/catalog/pow_m…

Разработана модель динамики паровых пузырей, рождающихся на твердой поверхности в пористых структурах и парогенерирующей стенке (подложке). Модель основана на кинофотосъемке скоростной камерой СКС-1М. Отвод высоких тепловых потоков (до 2·106 Вт/м2) обеспечивается совместным действием капиллярных и массовых сил с применением интенсификаторов. Составлена аналитическая модель на основе теории термоупругости. Определено предельное состояние плохотеплопроводного пористого покрытия и металлической подложки. Рассчитаны тепловые потоки от времени спонтанного появления парового зародыша (10–8) до времени разрушения материала (10 2 …10 3 с), т. е. описан интервал времени от процесса релаксации до макропроцесса (разрушения). Размеры отрывающихся частиц в момент разрушения пористого покрытия, определенные в модели, дают хорошее совпадение с экспериментальными данными, полученными на оптическом стенде. Разрушение покрытия под действием сил сжатия наступает во времени значительно раньше, чем силы растяжения. Вероятнее разрушение будет происходить под действием сил сжатия и сдвига. Интервалы теплового потока, в пределах которых происходит такое разрушение, для кварцевого и гранитного покрытий, различаются. Каждой толщине отрывающейся частицы под действием сил сжатия соответствуют свои предельные значения тепловых потоков, которые находятся в пределах приведенных интервалов. С увеличением удельного теплового потока в нагреваемом слое и, следовательно, с уменьшением времени нагрева, растет роль напряжений сжатия. Несмотря на высокую сопротивляемость сжатию, разрушение от сжимающих термонапряжений происходит в более благоприятных условиях мгновенно и в ничтожно малых объемах. Представлены экспериментальные установки, условия проведения опытов, результаты кризиса теплообмена и предельного состояния поверхности. Выполнен расчет критических тепловых потоков. Исследованная капиллярно-пористая система, работающая при совместном действии капиллярных и массовых сил, имеет преимущество по сравнению с кипением в большом объеме, тонкопленочными испарителями и тепловыми трубами.