Теплообмін

Около 70-75% потребляемой в элементах передающих модулей (ПМ) активных фазированных антенных решеток (АФАР) энергии выделяется в виде теплоты, которая при недостаточной эффективности теплоотвода может привести к перегреву элементной базы и снижению надежности работы РЛС. Обеспечение нормального теплового режима ПМ АФАР осложняется высокой плотностью упаковки электронных компонентов внутри ПМ.

На освещение в Украине тратится до 30 % электроэнергии, которая вырабатывается, поэтому проблема энергосбережения в освещении стоит очень остро. Внедрение энергосберегающих технологий в системы внутреннего освещения помещений позволит обеспечить значительную экономию электроэнергии и улучшить экологическое состояние за счет уменьшения выбросов тепловых электростанций в окружающую среду.

Экспериментально и теоретически исследованы теплообмен и газодинамика двух типов сложных вихревых и закрученных потоков. В цилиндрическом канале с тангенциально-наклонной закруткой потока на входе для стационарных условий и при радиальном вращении канала установлены новые закономерности локального и среднего теплообмена, получены уравнения подобия для различных граничных условий на выходе.

Разработано новую комплексную математическую модель процессов теплообмена в условиях уменьшения внутреннего пространства испарительно-конденсационних систем (миниатюрных тепловых труб, термосифонов и пульсационных капиллярных тепловых труб). В результате проведенного анализа системы дифференциальных уравнений и усло-вий однозначности методом теории подобия получена критериальная зависимость, кото-рую можно использовать при расчете теплопередающей способности миниатюрных теп-ловых труб.

Выполнены исследования параметров диспергации воды ударом о твердую сухую и смоченную поверхность. Отмечено лучшее распыление воды при повышенной шероховатости поверхности. Это может быть связано с затруднением выхода воздуха из – под плоской (перед ударом) капли в момент удара. Исследована доля диспергированной жидкости при ударе о деревянную рейку каплевидной расширяющейся струи ( до 40% от расхода воды в струе). Определены радиусы разлетания капель в зависимости от высоты падения та расхода воды из сопла.

Газотурбинные установки (ГТУ) являются доминирующим типом привода газотранспортной системы Украины. Однако большая часть из них морально и физически устарела, что приводит к чрезмерным затратам газа на собственные нужды, которые в 2010 году составили 4,9 млрд. м3. Для улучшения работы ГТУ наименее затратным является применение воздухонагревателей (регенераторов) для утилизации теплоты отработавших в турбине газов В то же время регенераторы при сегодняшнем уровне их использования являются громоздкими и металлоемкими, часто имеют низкую эксплуатационную надежность.

Теоретически обоснованы уравнения теплового баланса для системы «космический аппарат – прибор – система терморегулирования – космическая среда» для термочувствительного прибора с учетом теплопереноса, реализуемого тепловыми трубами. На основе анализа этих уравнений для граничных условий эксплуатации прибора предложена и экспериментально исследована новая тепловая концепция построения эффективной системы терморегулирования класса научных приборов, которые не имеют собственного тепловыделения.

Проработка и анализ существующей информации позволили разработать конструкцию новой стальной равноразвитой трубы винтообразного типа для использования в качестве теплообменной поверхности воздухоподогревателей-регенераторов ГТУ газоперекачивающих агрегатов, которые применяются на компрессорных станциях газотранспортной системы Украины. Такая поверхность имеет несколько существенных приемуществ: изготовление на основе дешевой технологии – роликовое обкочивание круглой трубы с использованием сыпучей среды или жидкости для протидавления внутри трубы.

Проведено экспериментальное исследование теплообмена при конденсации воды, хладона R-141b и смесей хладонов R-22 и R-407С в горизонтальной трубе с пассивными интенсификаторами теплообмена – проволочными кольцами и проволочной продольной рамкой при кольцевом, расслоенном и асимметричном течении фаз. Замерено поле температур в вертикальном сечении толстостенного тестового участка, проходящем через кольцевые интенсификаторы.