Розробка методики визначення коефіцієнтів тепловіддачі при співіснуванні різних режимів кипіння на оребреній стінці

Анотація

Об'єктом дослідження є розрахунково-експериментальна методика визначення та ідентифікації коефіцієнтів тепловіддачі на оребреній стінці за умов співіснування різних режимів кипіння води, що вимушено рухається. Особливістю охолодження оребрених поверхонь при кипінні є те, що кипіння здійснюється на неізотермічній поверхні. В зв'язку з цим на елементах поверхні – «ребро-стінка», в загальному випадку, можуть одночасно співіснувати конвекційний теплообмін, бульбашкове, перехідне та плівкове кипіння. Однією з проблем, що необхідно вирішити, є обґрунтування та розробка нової методики визначення розподілу коефіцієнтів тепловіддачі по поверхні ребра при співіснуванні різних режимів кипіння на оребреній стінці..

В основі більшості методів розрахунку теплообміну на оребрених поверхнях є припущення про те, що коефіцієнт тепловіддачі в заданій точці неізотермічної поверхні є функцією тільки температурного напору між поверхнею та рідиною в цій точці. Для відпрацювання методики розрахункового визначення коефіцієнтів тепловіддачі були проведені експериментальні дослідження теплообміну на оребреній стінці. В основі розрахункової частини методики, що пропонується, лежить чисельний метод визначення температурного поля в системі «ребро-стінка» при постійному підведенні теплоти зі сторони гладкої стінки. Передбачається, що зі сторони обігріву густина теплового потоку – постійна та при даних геометричних розмірах, умовах охолодження та коефіцієнті теплопровідності матеріалу – ребра покращують теплопередачу.

В роботі наведено основні етапи реалізації розрахунково-експериментальної методики. На відміну від більшості відомих методів розв’язання обернених задач, запропонований метод, що ґрунтується на використанні матричної прогонки, дозволяє не застосовувати ітераційний процес для визначення коефіцієнтів тепловіддачі на поверхнях ребер, що забезпечує швидке отримання результату з більш високою точністю