Дослідження процесів теплопереносу в комбінованих системах випаровувально-конденсаційного типу і оптимізація характеристик систем

Постановка і проведення даної роботи обумовлені необхідністю створення нових, більш ефективних засобів теплопередачі випаровувально-конденсаційного типу (ВКТ) в порівнянні зі звичайними пристроями та системами ВКТ, удосконалення яких дійшло до межі їх потенційних можливостей. Такими засобами теплопередачі, зокрема, можуть бути багатоелементні системи ВКТ з конструктивно ідентичними або неідентичними складовими; системи із спільними паро- та конденсатопроводами і розгалуженими ділянками теплопідведення та/або тепловідведення; біметалеві системи з різними поєднаннями матеріалів корпусу і капілярної структури. Такі системи за конструктивними ознаками та за ознакою поєднання в одному пристрої чи їх сукупності різних матеріалів є комбінованими.

На основі проведених досліджень закономірностей процесів теплопереносу та комплексних теплофізичних досліджень теплопередаючих характеристик комбінованих систем теплопередачі ВКТ, розроблених науково обгрунтованих методик їх раціонального проектування та захищених патентами нових специфічних науково-технічних рішень стосовно цих систем доведено, що комбіновані випаровувально-конденсаційні системи (ВКС) теплопередачі за комплексом притаманних їм теплофізичних, технологічних і експлуатаційних достоїнств, переваг, особливостей відповідають вимогам і умовам, що висуваються до систем тепловідведення і систем забезпечення теплових режимів для підвищення ефективності, надійності і безпеки функціонування об’єктів енергетики і промисловості, забезпечення оптимальних теплових режимів роботи різних видів обладнання, пристроїв, приладів.

Розроблено науково обґрунтовані методи забезпечення ефективного і надійного функціонування комбінованих систем теплопередачі випаровувально-конденсаційного типу. На основі дослідження структурних, гідродинамічних та капілярно-транспортних характеристик тонковолокнистих капілярних структур для комбінованих ВКС отримано залежності розмірів пор, проникності і капілярного тиску від вихідних структурних параметрів, закономірності капілярної фільтрації. Отримано закономірності для визначення обмежень теплопередаючої здатності систем теплопередачі ВКТ за різними теплофізичними факторами. Отримано залежності для визначення характеристик процесів теплообміну та термічного опору, рекомендації з інтенсифікації теплообмінних процесів. Обґрунтовано заходи з підвищення теплопередаючої здатності систем ВКТ.

Отримані залежності для визначення оптимальних параметрів металоволокнистих капілярних структур та залежності для визначення оптимальних конструктивних параметрів ВКС з точки зору найбільшої ефективності процесів теплопередачі. На основі виявлених закономірностей, отриманих залежностей і співвідношень розроблено методики теплових розрахунків. Встановлено аналітичні співвідношення для порівняння теплопередаючої здатності систем теплопередачі ВКТ і традиційних теплопередаючих систем.

Розроблено специфічні технологічні рішення щодо забезпечення ефективності та надійності функціонування комбінованих систем теплопередачі ВКТ. Розроблено оригінальні схемно-конструктивні рішення комбінованих ВКС для підвищення ефективності, надійності і безпеки функціонування об’єктів енергетики і промисловості, забезпечення оптимальних теплових режимів роботи різних видів обладнання, пристроїв, приладів, які захищені патентами України.