РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССООБМЕНА В КАНАЛАХ ОРОСИТЕЛЕЙ ВЕНТИЛЯТОРНЫХ ГРАДИРЕН ПРИ НАЛИЧИИ УЧАСТКА ВЛАЖНОГО НАСЫЩЕННОГО ВОЗДУХА
Аннотация
Течение воздуха в каналах оросителя вентиляторной градирни при определенных начальных условиях может характеризоваться наличием участка насыщенного влажного воздуха. В этом случае расчет массообмена по полученному из аналогии процессов теплообмена и массообмена критериальному уравнению массоотдачи дает завышенный результат значения массового потока. Для участка насыщенного воздуха интенсивность процесса массообмена рассчитывается с помошью функции изменения плотности насыщенного пара от температуры воздуха. В трудах, посвященных исследованию процессов охлаждения воды в каналах оросителей вентиляторных градирен, отсутствует оценка влияния наличия насыщенного воздуха на интенсивность охлаждения воды. Предложена методика расчета процессов теплообмена и массообмена в каналах градирни при наличии участка течения насыщенного воздуха, учитывающая особенности расчета массообмена между водой и насыщенным воздухом. Приведены значения расхождения конечной температуры воды при расчетах по предложенной методике и методике для ненасыщенного воздуха. Показано, что наличие участка насыщенного воздуха приводит к увеличению конечной температуры воды по сравнению с расчетами по формулам для ненасыщенного воздуха. Выявлено, что расхождение температур воды при расчете по разным методикам увеличивается с ростом длины канала, величины начальной относительной влажности воздуха и падает с увеличением начальной температуры воздуха. Предложенную методику и полученные результаты можно использовать при разработке режимных карт и на этапе проектирования вентиляторных градирен.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Cioncolini, A. Pressure drop prediction in annular two-phase flow in macroscale tubes and channels /
A. Cioncolini, J.R. Thome // International Journal of Multiphase Flow. – 2017. – No. 89. – P. 321–330. DOI: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2016.11.003
Interfacial friction in upward annular gas–liquid two-phase flow in pipes / A.M. Aliyu, Y.D. Baba,
L. Lao et al. // Experimental Thermal and Fluid Science. – 2017. – No. 84. – P. 90–109. DOI: 10.1016/j.expthermflusci.2017.02.006
Film thickness of vertical upward co-current adiabatic flow in pipes / P. Ju, C.S. Brooks, M. Ishii
et al. // International Journal of Heat and Mass Transfer. – 2015. – No. 89. – P. 985–995. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.06.002
Prediction of interfacial shear stress of vertical upward adiabatic annular flow in pipes / P. Ju, Y. Liu,
C.S. Brooks, M. Ishii // International Journal of Heat and Mass Transfer. – 2019. – No. 133. – P. 500–509. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.12.057
Fossa, M. A simple model to evaluate direct contact heat transfer and flow characteristics in annular two-phase flow / M. Fossa // International Journal of Heat and Fluid Flow. – 1995. – No. 16 (4). – P. 272–279. DOI: 10.1016/0142-727x(95)00027-n
Suzuki, K. Heat transfer and flow characteristics of two-phase two-component annular flow / K. Suzuki,
Y. Hagiwara, T. Sato // International Journal of Heat and Mass Transfer. – 1983. – No. 26 (4). – P. 597–605. DOI: 10.1016/0017-9310(83)90010-8
Measurement of liquid film thickness in micro tube annular flow / Y. Han, H. Kanno, Y.-J. Ahn, N. Shika¬zono // International Journal of Multiphase Flow. – 2015. – No. 73. – P. 264–274. DOI: 10.1115/ihtc14-23176
Batchelor, G.K. The stress system in a suspension of force-free particles / G.K. Batchelor // Journal of Fluid Mechanics. – 1970. – No. 41 (3). – P. 545–570. DOI: 10.1017/s0022112070000745
Fucano, T. Prediction of the effect of liquid viscosity on interfacial shear stress and frictional pressure drop in vertical upward gas-liquid annular flow / T. Fucano, T. Furucawa // Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics. – 1997. – Vol. 2. – P. 1161–1168. DOI: 10.1016/s0301-9322(97)00070-0
Owen, D.G. An improved annular two-phase flow model / D.G. Owen, G.F. Hewitt // 3rd International Conference on Multi-Phase Flow. – 1987. – P. 73–84.
Hanratty, T.J. Physical issues in analyzing gas-liquid annular flow / T.J. Hanratty, I.A. Dykhno // Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics. – 1997. – Vol. 2. – P. 1127–1136.
Лаптева, Е.А. Ячеечная модель тепломассопереноса в пленочных блоках оросителей градирни / Е.А. Лаптева, А.Г. Лаптев // Вестник технологического университета. – 2015. – Т. 18, № 11. – С. 181–185.
Лаптева, Е.А. Численное определение эффективности тепломассообмена в пленочной градирне с учетом неравномерности распределения воздуха / Е.А. Лаптева, Е.Ю. Столярова, А.Г. Лаптев // Теплоэнергетика. – 2020. – № 4. – С. 52–59.
Лаптева, Е.А. Определение эффективности пленочной градирни с учетом неравномерности движения фаз / Е.А. Лаптева, Е.Ю. Столярова, А.Г. Лаптев // Сборник материалов IV Всероссийской научно-практической конференции «Энергетика и энергосбережение: Теория и практика». – 2018. – С. 1481–1485.
Лаптева, Е.А. Модель структуры потока и эффективность пленочной градирни с учетом неравномерности распределения фаз / Е.А. Лаптева, Е.Ю. Столярова, А.Г. Лаптев // Фундаментальные исследования. – 2018. – № 11-2. – С. 150–154.
Лаптев, А.Г. Определение тепловой эффективности и высоты блоков оросителей противоточных градирен/ А.Г. Лаптев, Е.А. Лаптева // Инженерно-физический журнал. – 2020. – Т. 93, № 3. – С. 715–721.
Федяев, В.Л. Эффективность оросительных градирен / В.Л. Федяев, Е.М. Власов, Р.Ф. Гайнуллин // Вестник Международной академии холода. – 2012. – № 4. – С. 35–39.
Методика расчета длины участка течения ненасыщенного влажного воздуха в канале оросителя вентиляторной градирни / В.Я. Губарев, А.Г. Арзамасцев, А.И. Шарапов, Ю.О. Морева // Вестник Московского энергетического института. Вестник МЭИ. – 2021. – № 4. – С. 37–43. DOI: 10.24160/1993-6982-2021-4-37-43
Берман, Л.Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды / Л.Д. Берман. – М.; Л.: Госэнергоиздат,1957. – 320 с.
Комиссаров, Ю.А. Процессы и аппараты химической технологии / Ю.А. Комиссаров, Л.С. Гордеев, Д.П. Вент. – М.: Юрайт, 2011. – 1230 с.
Математическая модель охлаждения оборотной воды в градирне с механической тягой / В.К. Битюков, С.Г. Тихомиров, Д.В. Арапов, С.С. Саввин // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2014. – № 1. – С. 51–55.
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power210403
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.