ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР В ХАРАКТЕРНЫХ СЕЧЕНИЯХ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ ЗАМКНУТОГО ДВУХФАЗНОГО ТЕРМОСИФОНА
Аннотация
Представлены результаты экспериментального определения распределений температур в характерных сечениях рабочей зоны замкнутого двухфазного термосифона. Исследования процессов теплопереноса проводились в термосифоне, изготовленном из меди с постоянной площадью поперечного сечения. Высота теплообменника 161 мм, толщина боковых стенок 1,5 мм, нижней стенки 2мм, внутренний диаметр испарительной части и парового канала 39 мм. По результатам экспериментальных исследований установлена зависимость изменения характерных температур от величины теплового потока, подводимого к нижней крышке термосифона, и коэффициента заполнения. Установлено, что увеличение теплового потока на нижней крышке термосифона приводит к снижению перепада температур по паровому каналу и сокращению времени выхода на стационарный режим работы. Эксперименты показали, что даже при высоких тепловых нагрузках (до 11,2 кВт/м2) перепады температур по высоте термосифона не превышают 9 К.
Ключевые слова
Об авторах
Г. В. Кузнецов
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия
д-р физ.-мат. наук, профессор, заведующий кафедрой «Теоретическая и промышленная теплотехника» Томского политехнического университета
Россия
д-р физ.-мат. наук, профессор, заведующий кафедрой «Теоретическая и промышленная теплотехника» Томского политехнического университета
А. Е. Нурпейис
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия
Россия
ассистент кафедры «Теоретическая и промышленная теплотехника» Томского политехнического университета
Список литературы
1. Franco A., Filippeschi S. Experimental analysis of closed loop two - phase thermosyphon (CLTPT) for energy systems // Experimental thermal and fluid science. 2013. V. 51. P. 302–311.
2. Shokrpour Roudbari M., van Brummelen E. H., Verhoosel C. V. A multiscale diffuse-interface model for two-phase flow in porous media // Computers and Fluids. 2016. V. 141. P. 212–222.
3. Jafari D., Franco A., Filippeschi S., Di Marco P., Two–phase closed thermosyphons: A review of studies and solar applications // Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2016. Vol. 53. P. 575–593.
4. P. Zhang, B. Wang, W. Shi, X. Li, Experimental investigation on two-phase thermosyphon loop with partially liquid-filled downcomer // Applied Energy. 2015. Vol. 160. P. 10–17.
5. P. Naphon, P. Assadamongkol, T. Borirak, Experimental investigation of titanium nanofluids on the heat pipe thermal efficiency, International Communications in Heat and Mass Transfer. 2008, Vol. 35. Issue 10. P. 1316–1319.
6. R. Renjith Singh, V. Selladurai, P.K. Ponkarthik, A. Brusly Solomon. Effect of anodization on the heat transfer performance of flat thermosiphon // Experimental Thermal and Fluid Science. 2015. V. 68. P. 574–581.
7. I. Khazaee, R. Hosseini, S.H. Noie, Experimental investigation of effective parameters and correlation of geyserboiling in a two-phase closed thermosyphon // Applied Thermal Engineering. 2010. Vol. 30, Issue 5, Р. 406–412.
8. Engin Gedik, Experimental investigation of the thermal performance of a two-phase closed thermosyphon at different operating conditions // Energy and Buildings. 2016. Vol.127, P. 1096–1107.
9. Noie S.H., Sarmasti Emami M.R., Khoshnoodi M. Effect of inclination angle and filling ratio on thermal performance of a two–phase closed thermosyphon under normal operating conditions // Heat Transf Eng. 2007. V. 28. Р. 365–371.
10. Ibrahim E., Moawed M., Berbish N. S. Heat transfer characteristics of rotating triangular thermosyphon // Heat Mass Transfer. 2012. V. 48. P. 1539–1548.
11. Кузнецов Г.В., Ситников А.Е. Численный анализ основных закономерностей тепломассопереноса в высокотемпературной тепловой трубе // Теплофизика высоких температур. 2002. 898–904.
12. Krasnoshlykov A.S., Kuznetsov G.V. Mathematical modeling of thermal modes of thermosyphons in operation with characteristic heat loads of aircraft equipment batteries // Russian Aeronautics. 2017. V. 60 (2). P. 251-256.
13. Nurpeiis A.E., Nemova T.N. The opportunity analyses of using thermosyphons in cooling systems of power transformers on thermal stations // MATEC Web of Conferences. Heat and mass transfer in the system of thermal modes of energy. Technical and technological equipment. 2016. V. 72.
14. Feoktistov E.A., Vympin E.A., Nurpeiis A.E. MATEC Web of Conf. 72, 01081 (2016).
15. Семенов Б.А. Инженерный эксперимент в промышленной теплотехнике, теплоэнергетике и теплотехнологиях. Москва: Лань, 2013.
16. Безродный М.К., Сосновский В.И., Алексеенко Д.В. Исследование критических тепловых потоков при кипении фреона – Ii в кольцевых двухфазных термосифонах // Вопросы радиоэлектроники. Серия ТРТО, 1977. Вып.1. С. 112–120.
17. Jouhara H., Robinson A.J. Experimental investigation of small diameter two phase closed thermosyphons charged with water, FC-84, FC-77 and FC-3283 // Applied Thermal Engineering. 2010. V. 30. P. 201–211.
Рецензия
Для цитирования:
Кузнецов Г.В., Нурпейис А.Е. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР В ХАРАКТЕРНЫХ СЕЧЕНИЯХ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ ЗАМКНУТОГО ДВУХФАЗНОГО ТЕРМОСИФОНА. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2018;20(3-4):136-144. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2018-20-3-4-136-144
For citation:
Kuznetsov G.V., Nurpeiis A.E. EXPERIMENTAL DETERMINATION OF TEMPERATURES IN CHARACTERISTIC SECTIONS OF THE WORKING ZONE OF A CLOSED TWO-PHASE THERMOSYPHON. Power engineering: research, equipment, technology. 2018;20(3-4):136-144. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2018-20-3-4-136-144
Просмотров: 302
Послать статью по эл. почте 