Решение задачи конвективного теплообмена на поверхности внутреннего цилиндра методом гидродинамической теории теплообмена, страница 6

Для случая, когда с использованием комплекса Dw (при пренебрежении различием в степени при числе Rejm) можно выполнить обобщение всего полученного материала, К=0,0418; z=0,15; P=0,125; m=0,324; eq=1,45. Сопоставление опытных данных с полученной зависимостью представлено на рис.4.33. (зависимость (4.124) показана штриховой линией).


5. Заключение

В итоге выполнения работы получены следующие результаты:

1.  Проведено экспериментальное исследование движения газов в пограничных слоях на поверхности внутренней вставки циклонной камеры кольцевого поперечного сечения. На основании опытов выработаны рекомендации для определения скорости в пристенном и струйном пограничных слоях, коэффициентов поверхностного трения для характерных условий течения газа в ядре потока, а также оценена интенсивность конвективного теплообмена к внутренней вставке и намечены пути дальнейшей интенсификации теплоотдачи, к ней.

2.       Изучена аэродинамика циклонной камеры кольцевого поперечного сечения при изменении в широком диапазоне эллипсности рабочего объема, эксцентриситета вставки и выходного отверстия, т.е. геометрических характеристик, ранее не исследованных и позволяющих значительно интенсифицировать конвективный теплообмен на поверхности внутренней вставки. В результате анализа получена количественная и качественная картина движения закрученного потока.

3.       Предложен новый подход к построению методики аэродинамического расчета циклонных камер, основанный на использовании осевой скорости в качестве основного параметра для закрученного потока, аппроксимации тангенциальной скорости, которая в отличие от ранее выполненных работ, определяется по условиям внутренней зоны. С учетом принятого подхода выполнено решение динамической задачи с использованием уравнений осесимметричного турбулентного пограничного слоя. Результаты решения дают удовлетворительное совпадение с опытными данными и положены в основу разработанной методики аэродинамического расчета циклонных камер кольцевого поперечного сечения. Методика может быть использована в практических расчетах.

4. Проведено исследование локальных и интегральных характеристик конвективного теплообмена на поверхности внутренней вставки в условиях соосного расположения с рабочим объемом круглой и эллиптической камеры, а также при смещении ее с оси рабочего объема одновременно с выходным отверстием. Исследование выполнено в широком диапазоне варьирования диаметра вставки, шероховатости ее поверхности и конструктивных характеристик циклонной камеры. Предложена физически обоснованная методика обобщения опытных данных, учитывающая особенности теплоотдачи в поле массовых сил и удобные для практического расчета уравнения.

5.       В результате решения тепловой задачи на основе гидродинамической аналогии Рейнольдса получены расчетные уравнения для теплоотдачи внутренней вставки, проведена оценка влияния кривизны поверхности теплоотдачи на интенсивность конвективного теплообмена и распределение температуры. Результаты расчета хорошо согласуются соответственно с опытными профилями распределения температуры в пристенном и струйном пограничных слоях, локальными и интегральными коэффициентами теплоотдачи.

6.       На основе результатов выполненных исследований предложены методы интенсификации конвективного теплообмена на поверхности внутренней вставки и разработаны пять конструкций циклонных печей и горелочных рекуперативных устройств, признанных изобретениями.

7.       Результаты исследований внедрены на ряде предприятий с экономическим эффектом 112,0 тыс. руб., а также используются для решения некоторых задач, связанных с выполнением работ по заказ-наряду Мингазпрома на 1986-1990 гг. Р 2-2-59/86-90 «Разработать новые Ц!ины газогорелочных устройств (блочные рекуператоры)», являющегося частью Программы ГКНТ 0.01.II ка 12-ую пятилетку (задание 01.02.И), утвержденной Постановлением ГКНТ Р 555 от 30.10.85.