Теплообмін

Близько 70-75 % енергії, що споживається в елементах передавальних модулів (ПМ) активних фазованих антенних решіток (АФАР), виділяється у вигляді теплоти, яка при недостатній ефективності тепловідведення може призвести до перегріву елементної бази та зниження надійності роботи РЛС. Забезпечення нормального теплового режиму ПМ АФАР ускладнюється через високу щільність упаковки електронних компонентів всередині ПМ.

На освітлення в Україні витрачається до 30 % електроенергії, що виробляється, тому проблема енергозбереження в освітленні стоїть дуже гостро. Впровадження енергозберігаючих технологій в системи внутрішнього освітлення приміщень дозволить забезпечити значну економію електроенергії та покращити екологічний стан за рахунок зменшення викідів теплових електростанцій в навколишне середовище.

Експериментально і теоретично досліджено теплообмін і газодинаміку двох типів складних вихрових і закручених потоків. У циліндровому каналі з тангенціально-похилим закручуванням потоку на вході для стаціонарних умов і при радіальному обертанні каналу встановлено нові закономірності локального і середнього теплообміну, отримано рівняння подібності для різних граничних умов на виході.

Розроблено нову комплексну математичну модель процесів теплообміну в умовах зменшення внутрішнього простору випарно-конденсаційних систем (мініатюрних теплових труб, термосифонів і пульсуючих капілярних теплових труб). В результаті проведеного аналізу системи диференціальних рівнянь і умов однозначності методом теорії подібності отримано критерійну залежність, яку можна використовувати при розрахунку теплопередавальної здатності мініатюрних теплових труб.

Проведені дослідження параметрів диспергації води ударом об тверду суху і змочену поверхні. Досліджена направлена диспергація при ударі об дрібноребристу поверхню. Виявлено краще розпилювання води при підвищеній шорсткості поверхні. Це пояснюється труднощами виходу повітря з- під розплющеної краплі в момент удару. Знайдена доля диспергованої рідини при ударі (до 40 % від витрати води в падаючому краплевидному струмені, що розширяється). Знайдені радіуси розлітання крапель в залежності від висоти падіння та витрати води з сопла.

Газотурбінні установки (ГТУ) є домінуючим типом приводу газотранспортної системи України. Проте велика частина з них морально і фізично застаріла, що приводить до надмірних витрат газу на власні потреби, які в 2010 році склали 4,9 млрд. м3. Для поліпшення роботи ГТУ найменш витратним є застосування повітронагрівачів (регенераторів) для утилізації теплоти відпрацьованих в турбіні газів. В той же час регенератори при сьогоднішньому рівні їх використання є громіздкими і металоємними, часто мають низьку експлуатаційну надійність.

Теоретично обґрунтовано рівняння теплового балансу для системи «космічний апарат – прилад – система терморегулювання – космічне середовище» для термочутливого приладу з урахуванням теплопереносу, який реалізують теплові труби. На основі аналізу цих рівнянь для граничних умов експлуатації приладу запропоновано і експериментально досліджено нову теплову концепцію побудови ефективної системи терморегулювання класу наукових приладів, які не мають власного тепловиділення. Система є пасивною, використовує для функціонування тільки теплоту зовнішнього джерела – Сонця.

Опрацьовування і аналіз існуючої інформації дозволили розробити конструкцію нової сталевої рівнорозвиненої труби гвинтоподібного типу| |із| для використання в якості теплообмінної поверхні повітронагрівачів-регенераторів ГТУ газоперекачуючих агрегатів, які застосовуються на компресорних станціях газотранспортної системи України. Така поверхня має декілька суттєвих переваг: виготовлення на основі дешевої технології – роликове обкочування круглої труби з використанням сипучого середовища або рідини для протитиску всередині труби.

Проведено експериментальне дослідження теплообміну при конденсації води, хладону R-141b і сумішей хладонів R-22 і R-407С в горизонтальній трубі з пасивними інтенсифікаторами теплообміну – дротяними кільцями і дротяною подовжньою рамкою при кільцевому, розшарованому і асиметричному перебігу фаз