CC BY
10
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА
Том 302 1976
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО И ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЕЙ НА ТЕПЛООБМЕН И ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ПОТОКЕ
И. П. ЧАЩИН, В. П ИГНАТОВ
(Представлена научным семинаром кафедры процессов, аппаратов и кибернетик»
химических производств)
В различных отраслях промышленности работает большое количество теплообменной аппаратуры и, в связи с этим, интенсификация теплообмена является важной задачей.
Часть теплообменной аппаратуры работает при ламинарных режимах потоков, что ведет к увеличению поверхностей теплообмена, то есть громоздкости аппаратуры и поэтому проблема интенсификации теплообмена является актуальной.
В настоящее время, наряду с известными методами интенсификации теплообмена (турбулизирующие вставки, оребрение и т. п.), предлагаются новые методы интенсификации: высокочастотные колебания, использование магнитных и электрических полей [1—4].
Нами проводились исследования по влиянию неоднородного электростатического и высокочастотного электрического полей на теплообмен и гидравлические сопротивления в воздушном потоке.
Исследования проводились в аппарате, представляющем вертикальный теплообменник типа «труба в трубе», в кольцевом пространстве которого были установлены электроды. Теплоотдача осуществлялась от конденсирующегося во внутренней трубе водяного насыщенного пара к воздуху, протекающему в кольцевом пространстве аппарата. Режим течения воздуха — ламинарный.
Вся длина трубы теплообменника была разбита условно на два участка с целью снижения влияния условий входа потока в аппарат (1/с1 экв^>50). Измерение температур производилось с помощью хромель-копелевых термопар с точностью +0,5°С, подключенных к потенциометру ПГ1-63. Измерение расхода воздуха производилось дроссельным расходомером с точностью ±3%. Гидравлические сопротивления измерялись наклонным тягонапорометром с точностью ±0,2 н/м2.
Источником высокого электростатического напряжения служил выпрямитель типа В'ГМ 1/10, напряжение с которого подавалось на электроды диаметром 0,2 мм. Опыты отличались друг от друга расходом воздуха, величиной приложенного напряжения (Е = 0+8 кв), количеством (п=1, 2, 3) и длиной электродов ¿1 = 564 мм, 12—282 мм.
В результате исследований было установлено, что на интенсификацию теплообмена влияет величина приложенного напряжения, вызывающего коронирование электродов, количество и длина их. Так, при установке трех электродов длиной 564 мм каждый на стабилизированном участке коэффициент теплоотдачи возрастает в 1,58 раза при Е — 6,4 кв и гидравлические сопротивления возрастают в 1,4 раза.
Также исследовалось влияние высокочастотного электростатического тюля на теплообмен и гидравлические сопротивления. Источником высокочастотного электрического поля являлся звуковой генератор ЗГ-10, сигнал которого усиливался усилителем до 3 /се и полученное высокое напряжение с частотой от 8 до 20 кгц подавалось на три электрода.
В результате проведения исследований не было обнаружено влияние высокочастотного электрического поля на теплообмен и гидравлические сопротивления в потоке.
Как показали результаты опытов, для того, чтобы интенсифицировать теплообмен, необходимо использовать электрические поля с более высокой напряженностью и в более широком диапазоне частот.
ЛИТЕРАТУРА
1. В. М. Б у з н и к. Интенсификация теплообмена в судовых установках. Л., «Судостроение», 1969.
2. В. М. Б о р и ш а н с к и й. Достижение в области теплообмена. М., «Мир», 1970.
3. Н. Ф. Б об ой, М. К. Бол о га, К. Н. Семенов. Электронная обработка материалов. Кишинев, 1965.
4. Р. Я. Г а й и у т д и н о в, В. Г. Дьяков, А. Г. У с м а но в. Сб. аспирантских работ Казанского химико-технологического института. Серия механических наук, вып. 1, 1970.
