Розробка та створення гідродинамічної установки для нагрівання рідини
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.264227Ключові слова:
установка, сили інерції, дроселювання, тиск, температура, ротор, нагрівання рідини, насос, барабанАнотація
Робота присвячена вивченню параметрів установки для нагрівання теплоносія за допомогою продавлювання рідини через дросельні отвори. Розроблено схему повнорозмірного експериментального стенду та детально описано принципи його роботи. Для візуального спостереження за станом рідини при різних кутових швидкостях ротора виготовлена прозора модель барабана. Визначено вплив форми спідниці ротора та глибини її занурення в рідину на заповнюючу здатність порожнини ротора при кутовій швидкості від 42 до 314 рад/с. Отримано оптимальні параметри глибини занурення спідниці барабана діаметром 0,5 м в рідину при малих швидкостях ротора 16, 24, 32 рад/с. Розрахований кут нахилу, та експериментально доведено, що для конічної форми він дорівнює 5 градусам. Встановлено, що при кутових швидкостях ротора більше 100 рад/с форма і глибина занурення спідниці в рідину не впливають на заповнення ротора, оскільки подача вище, ніж її витрата через дросельні отвори. Показано, що використання обертальних сил для нагрівання рідини дозволяє використовувати електродвигун з меншою потужністю, оскільки вона витрачається тільки на розкручування ротора з рідиною. Отримано розрахункову залежність тиску рідини на бічних стінках ротора, температури нагрівання рідини від кутової швидкості ротора та від двох значень площі дросельних отворів, що становлять 31,4·10-6 м2 та 64,34·10-6 м2. При збільшенні загальної площі дросельних отворів удвічі температура нагрівання рідини при тих же кутових швидкостях збільшується з 35,6 °C до 82,5 °C. Вищевказані параметри установки дозволяють отримувати гарячу воду при використанні невеликих кожухотрубних теплообмінників.
Посилання
- Bloess, A., Schill, W.-P., Zerrahn, A. (2018). Power-to-heat for renewable energy integration: A review of technologies, modeling approaches, and flexibility potentials. Applied Energy, 212, 1611–1626. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.12.073
- Osipenko, S. B. O koeffitsiente poleznogo deystviya. Available at: http://www.afuelsystems.com/arhdoc/400%25.pdf
- Shastoon, V., Kovalenko, V., Ilchenko, O. (2010). Technology which keeps energy and provides a heat with the use of hydrodynamic heat generators. News of the Dnipropetrovsk State Agrarian and Economic University, 1, 88–91. Available at: http://ojs.dsau.dp.ua/index.php/vestnik/article/view/358
- Breido, J. V., Kalinin, A. A., Lissitsyn, D. V. (2018). Algorithms of Energy Efficient Control of Electric Technological Complex for Autonomous Heat Supply. EAI Endorsed Transactions on Energy Web, 5 (19), 155040. doi: https://doi.org/10.4108/eai.10-7-2018.155040
- Shumilov, I. S. (2016). Temperatura rabochey zhidkosti aviatsionnykh gidrosistem. Mashiny i Ustanovki: proektirovanie, razrabotka i ekspluatatsiya. Elektron. zhurn., 2, 51–75. Available at: https://www.researchgate.net/publication/301945902_Fluid_Temperature_of_Aero_Hydraulic_Systems/fulltext/573a6fcc08aea45ee83f8e17/Fluid-Temperature-of-Aero-Hydraulic-Systems.pdf
- Griggs, J. L. (1991). Pat. No. 5188090 USА. Apparatus for heating fluids. No. US 07/682,003; declareted: 08.08.1991, published: 23.02.1993. Available at: https://patents.google.com/patent/US5188090A/en
- Tleuov, A. (2009). Netraditsionnye istochniki energii. Astana, 248.
- Baranov, E. I., Yakushko, S. I. (2012). Obosnovanie i raschet gidrodinamicheskogo paradoksa, voznikayuschego pri istechenii zhidkosti iz otverstiy perforirovannoy vraschayuscheysya obolochki. Visnyk Sumskoho derzhavnoho universytetu. Seriya Tekhnichni nauky, 4, 7–13.
- Mokhammad, A. A., Khorosh, I. A., Titov, M. A., Kulikova, N. P. (2015). The calculation of the throttle device heating working fluid of hydraulic drive having a temperature dependence. Vestnik KrasGAU, 12, 38–44. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=25054268
- Pasyuk, A. S. (2018). Gidrodinamicheskiy nagrevatel' zhidkosti v pischevoy promyshlennosti. Vestnik nauki i obrazovaniya, 1 (2 (38)), 30–33. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=32430829
- Aghakashi, V., Saidi, M. H. (2018). Turbulent decaying swirling flow in a pipe. Heat Transfer Research, 49 (16), 1559–1585. doi: https://doi.org/10.1615/heattransres.2018021519
- Oshanov, Y., Ovcharov, M., Nussupbekov, B., Stoev, M. (2020). Influence of the main properties of the liquid on the temperature indicators of the inertial heat generator. Bulgarian Chemical Communications, 52, 188–191. Available at: http://www.bcc.bas.bg/BCC_Volumes/Volume_52_Special_A_2020/BCC-52-A.pdf
- Oshanov, Y. Z., Ovcharov, M. S., Nusupbekov, B. R. (2022). Influence of inertial forces on the flow rate velocity of fluid outflow through the throttle bores of the rotor. Heat Transfer Research, 53 (14), 1–8. doi: https://doi.org/10.1615/heattransres.2022038753
- Nussupbekov, B., Khassenov, A., Nussupbekov, U., Akhmadiyev, B., Karabekova, D., Kutum, B., Tanasheva, N. (2022). Development of technology for obtaining coal-water fuel. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (8 (117)), 39–46. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.259734
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Bekbolat Nussupbekov, Yerlan Oshanov, Michael Ovcharov, Elmira Mussenova, Didar Ospanova, Madina Bolatbekova
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
