Модель тепломассопереноса в криогенных газификаторах закрытого типа
Автор: Бородкин С.В., Батаронов И.Л., Иванов А.В., Ряжских В.И.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статья в выпуске: 6 т.14, 2021 года.
Бесплатный доступ
В терминах среднемассовой температуры сверхкритического флюида (СКФ), определяемой по среднемассовой энтальпии потока, сформулировано одномерное уравнение переноса энергии. Кинетическое уравнение для теплового потока теплообмена между СКФ и теплоносителем использовано в форме закона Ньютона-Рихмана в потоках жидких сред и тепловых сопротивлений для многослойной трубки теплообменника, учитывающей возможность обледенения трубки со стороны теплоносителя. Толщина слоя обледенения находится самосогласованным образом при решении уравнений модели, аналогично задаче Стефана. Для предложенной модели, проанализированы теплофизические условия теплообмена в СКФ и теплоносителе и выбраны критериальные уравнения для расчета коэффициентов теплоотдачи в теплоносителе и окружающей среде. Проведена апробация модели в различных схемах теплообмена.
Одномерная модель тепломассопереноса, газификатор, сверхкритический флюид
Короткий адрес: https://sciup.org/146282343
IDR: 146282343 | DOI: 10.17516/1999-494X-0354
Список литературы Модель тепломассопереноса в криогенных газификаторах закрытого типа
- Ряжских В. И. Проблемы газообеспечения боевых вылетов авиационных средств ВВС Российской Федерации. Приоритетные направления и актуальные проблемы развития средств технического обслуживания летательных аппаратов: сб. науч. ст. по материалам III Всероссийской науч.-техн. конф, Воронеж, 13-14 марта 2018 г., Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА», 2018, 195-198. [Rjazhskih V. I. Problems of gas supply of combat sorties of the Air Force of the Russian Federation. The priorities and actual problems of development of the means ofmaintenance of aircraft: Colected papers in proceedings of the III all-Russian scientific and technical conference, Voronezh, March 13-14, 2018. Voronezh: VUNC VVS «VVA», 2018, 195-198. (In Russian)]
- Чернухо И. И., Гаршин С. А., Бородкин С. В., Федорова Е. В. Перспективные направления развития средств наземного обслуживания общего применения авиации в системе аэродромно-технического обеспечения на аэродромах оперативного базирования ВКС. Теория и практика, 2021, 17, 117-127. [Chernuho I. I. Garshin S. A., Borodkin S. V., Fedorova E. V. Promising directions for the development of ground handling facilities for general aviation applications in the system of aerodrome technical support at airfields of the operational base of the Aerospace Forces. VKS Theory and practice, 2021, 17, 117-127. (In Russian)]
- Кутателадзе С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление. Справочное пособие, М.: Энергоатомиздат, 1990. 367 с. [Kutateladze S. S. Heat transfer and hydrodynamic resistance), Moscow, Jenergoatomizdat, 1990, 367 p. (In Russian)]
- Петухов Б. С. Генин Л. Г., Ковалев С. А. Теплообмен в ядерных энергетических установках, М.: Атомиздат, 1974. 408 с. [Petuhov B. S. Genin L. G., Kovalev S. A. Heat exchange in nuclear power plants, Moscow, Atomizdat, 1974, 408 p. (In Russian)]
- Жакаускас А. А. Конвективный перенос в теплообменниках, М.: Наука, 1982. 472 с. [Zhakauskas A. A. Convective transfer in heat exchangers, Moscow, Nauka, 1982, 472 p. (In Russian)]
- Авдуевский В. С., Галицейский Б. М., Глебов Г. А. Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике, М.: Машиностороение, 1992, 528 с. [Avduevskij V. S. Galic ejskij B. M., Glebov G. A. Fundamentals of heat transfer in aviation and rocket and space technology, Moscow, Mashinostoroenie, 1992, 528 p. (In Russian)]
- Jin T., Wang M., Tang K. Simulation and performance analysis of a heat transfer tube in SuperORV (2014) Cryogenics, 61. 127-132.
- Pan J., Li R., Lv T., Wu G., Deng Z. Thermal performance calculation and analysis of heat transfer tube in super open rack vaporizer Applied Thermal Engineering, 2016, 93, 27-35
- Qi C., Yi C., Wang B., Wang W., Xu J. Thermal performance analysis and the operation method with low temperature seawater of super open rack vaporizer for liquefied natural gas, Applied Thermal Engineering, 2019, 150, 61-69.
- Borodkin S. V., Bataronov I. L., Ivanov A. V., Ryazhskikh V. I. Simulation of heat transfer in a flow of over-critical nitrogen and oxygen in a horizontal circular tube, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2021, 1155, 012011.
- Pioro I. L., Khartabil1 H.F., Duffey R. B. Heat transfer to supercritical fluids flowing in channels, empirical correlations (survey), Nuclear Engineering and Design, 2004, 230, 69-91.
- Pioro, I.L., Duffey, R. B. Experimental heat transfer in supercritical water flowing inside channels (survey), Nuclear Engineering and Design, 2005, 235, 2407-2430.
- Wang H., Leung L. K.H., Wang W., Bi Q. A review on recent heat transfer studies to supercritical pressure water in channels, Applied Thermal Engineering. 2018, 142, 573-596.
- Liu Z., He Y., Yang Y., Fei J. Experimental study on heat transfer and pressure drop of supercritical CO2 cooled in a large tube, Applied Thermal Engineering, 2014, 70(1), 307-315.
- Cheng H., Yin L., Ju Y., Fu Y. Experimental investigation on heat transfer characteristics of supercritical nitrogen in a heated vertical tube, International Journal of Thermal Sciences, 2020, 152, 106327.
- Cheng H., Ju Y., Fu Y. Experimental and simulation investigation on heat transfer characteristics of supercritical nitrogen in a new rib tube of open rack vaporizer, International Journal of Refrigeration, 2019, 111, 103-112.
- Son C. H., Park S. J. An experimental study on heat transfer and pressure drop characteristics of carbon dioxide during gas cooling process in a horizontal tube, International Journal of Refrigeration, 2006, 29(4),. 539-546.
- Zhang P., Huang Y., Shen B., Wang R. Z. Flow and heat transfer characteristics of supercritical nitrogen in a vertical mini-tube, International Journal of Thermal Sciences, 2011, 50, 287-295.
- Валуева, Е.П., Кулагин Е. Н. Численное исследование теплообмена и турбулентного течения криогенных жидкостей в трубе при сверхкритическом давлении, Вестник МЭИ., 2012, 2, 22-29. [Valueva E. P., Kulagin E. N. Numerical study of heat transfer and turbulent flow of cryogenic liquids in a pipe at supercritical pressure, Vestnik MEI. Bulletin of Moscow Power Engineering Institute, 2012, 2, 22-29. (In Russian)]
- Акулов Л. А. Результаты экспериментального исследования теплообмена при вынужденном движении азота в области закритических давлений Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1973, 11, 82-86. [Akulov L. A., Results of an experimental study of heat transfer under forced nitrogen motion in the region of supercritical pressures Izv. vuzov. Energy, 1973, 11, 82-86. (In Russian)]
Статья научная
