Статті
Постійне посилання на розділhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7372
Переглянути
68 результатів
Результати пошуку
Документ Determining the parameters of demarcation of heat exchange modes in the film during vaporization(2023) Петренко, Валентин Петрович; Пилипенко, Олексій Юрійович; Рябчук, Олександр Миколайович; Наливайко, Максим ЄвгенійовичIntroduction. The purpose of the research is to analytically determine the parameters of the separation of two characteristic modes of heat transfer to the boiling film under the condition of its cyclic mixing by large waves, which takes place in the long pipes of film evaporators of the sugar industry. Materials and methods. Analytical methods of analysis of heat transfer processes in flowing laminar and turbulent films of liquids during vaporization are applied in the study. Results and discussion. Mathematical modeling of the temperature field in a liquid flowing down the vertical surface of a boiling film with a developed wave structure in the presence of an accompanying vapor flow at the time of the appearance of a temperature gradient at the film-vapor interfacial surface was carried out. The perturber of cyclic temperature fluctuations in the film in long channels are large low-frequency waves that roll along the interfacial surface. The limiting curve for separating heat transfer modes in the film is obtained on the basis of the approximate solution of the differential equation of heat conduction with a convective term for both laminar and turbulent modes of film motion using the algebraic form of dependence for turbulent viscosity in the film provided under the condition of zero temperature gradient on the surface of the film. As a result of solving the problem, an analytical expression was obtained, which is the initial condition of the boundary value problem of heat transfer in a boiling film, which arises at the moment of stirring the film by a large wave. It was found that with a change in the volume density of irrigation from 0.0001 to 0.0005 m2/s, the length of the film run, during which the heat exchange mode changes, is 50–140 mm for laminar films and 10–35 mm for turbulent films, respectively. Conclusions. From the equations of convective heat conduction for laminar and turbulent films under the condition of zero temperature gradient on the surface of the film, expressions are obtained that are the initial conditions of the boundary value problem of heat exchange in a boiling film, which occurs at the time of mixing of the film by a large wave.Документ Improving of thermohydraulic method for calculation of steam contact heat and mass exchange equipment(2023) Bondar, Vladimir; Zaporozhets, Oleksandr; Sapiga, VictoriaIntroduction. The complexity of determining the contact surface of phases and the boundaries of the continuous structure of liquid jets complicates the calculation of phase-contact heat and mass exchange mixing apparatuses. Materials and methods. The condensation process of water steam from a steam-gas mixture on a cylindrical free-falling liquid jet is considered under counter-current movement of the steam phase within a range of flow parameters characteristic of the food industry. Results and discussion. An empirical dependence for determining the onset of jet structure destruction adequately describes the process of its structural changes and is characterized by the fact that an increase in the Reynolds number leads to an increase in the critical height of jet destruction: the jet becomes more resistant to the action of the steam flow. With an increase in the dynamic pressure of the steam flow, corresponding to an increase in the Weber number, which characterizes a sharp decrease in the dimensionless height of dispersion, the jet intensively disintegrated, was destroyed at the outflow point, and was carried away by the steam flow. An original system of dimensionless similarity numbers, based on the results of jet hydrodynamics analysis, allows for determining the temperature change along the jet's length, taking into account the geometric characteristics of mixing heat exchanger distribution devices, flow geometric dimensions, steam-liquid flow parameters, and the thermophysical properties of the media. Empirical dependencies of the heat exchange process, considering the critical height of the existence of the continuous jet structure, are recommended for use in the thermohydraulic calculations of direct phase-contact heat exchange equipment. Conclusion. The novelty of the results lies in the introduction of empirical dependencies for calculating heat exchange, considering the critical height of the existence of the continuous structure of the liquid jet.Документ Аналіз результатів експериментального дослідження процесу конденсації пари на поверхні циліндричного вільностікаючого струменя рідини (частина 2)(2019) Бондар, Володимир Іванович; Солодка, К. М.; Василенко, Сергій Михайлович; Іващенко, Наталія ВікторівнаПорівняльний аналіз існуючих досліджень процесу конденсації пари з парогазової суміші на циліндричному вільновитікаючому струмені рідини дав змогу зробити висновок про те, що переважна їх більшість має експериментальний характер, тому результати є достовірними тільки для відповідного діапазону зміни режимних параметрів рідкої та газоподібної фази теплоносіїв. До того ж предметом дослідження в них є гідродинамічний режим суцільної структури струменя по всій його довжині. Під час проведення експериментального дослідження встановлено, що форма струменя, який витікає з циліндричного отвору протитечією до набігаючого парового потоку, характеризується його інверсією з інтенсивним хвилеутворенням на поверхні струменя при одночасному розпаді струменя вздовж течії. Відповідно, застосування до аналізу теплообміну в струменях цього типу існуючих методик розрахунку теплоперенесення в циліндричних поодиноких струменях рідини поза межами дослідженого діапазону параметрів є некоректним через велику складність обчислення площі поперечного перерізу струменя і площу поверхні теплообміну, тому використання рівняння Ньютона-Ріхмана неможливе. Тобто відсутня можливість як параметр використовувати традиційне поняття коефіцієнта тепловіддачі. Пропонується розробити безрозмірнісний комплекс, який описує ступінь зміни температури рідини вздовж довжини струменя за відповідних геометричних умов. На основі методів теорії подібності сформовано декілька систем безроз- мірнісних комплексів, які б достатньо повно описували результати експериментального дослідження. Апроксимація результатів експериментального дослідження проведена у відповідних системах з використанням методів регресійного аналізу як найбільш достовірна обрана методика, що дає найкращі показники кореляції. The comparative analysis of the existing studies of condensation of the steam from the steam-gas mixture on a cylindrical free-flow fluid jet allows us to conclude that the majority of them are rather experimental, therefore their results are only reliable for a definite value range of the heat agent liquid and gaseous phase regime parameters. In addition, the subject of their research is the hydrodynamic regime of the continuous jet structure throughout its length. The experimental study demonstrated that the shape of the jet flowing from the cylindrical aperture against the oncoming steam flow, is characterized by its inversion with intense wave formation on the jet surface along with jet disintegration along the flow. Accordingly, application of the existing methods for calculating heat transfer in cylindrical single jets of liquid outside the investigated parameters range to the analysis of heat transfer in jets of this type is incorrect. Since it is impossible to calculate cross-jet area and, correspondingly, the surface area of heat exchange, it is impossible to use Newton-Richman's equation. This means that it is impossible to use traditional heat emission coefficient as a parameter, therefore it is proposed to use a dimensionless complex that describes the degree of change in fluid temperature along the jet length under the relevant geometric conditions. Based on the theory of similarity methods, several systems of dimensionless complexes have been formed, which would describe the results of experimental research quite sufficiently. The approximation of the experimental study results was carried out in the corresponding systems using the regression analysis method as the most reliable one, which gives the best correlation indexes.Документ Технологія сушіння капілярно-пористих колоїдних тіл за спадними режимами(2019) Гапонюк, Ігор ІвановичУ статті описано загальний стан і теоретичне підґрунтя процесів тепловологообміну та існуючих режимів сушіння зерна, вказано на суперечності між теорією вологообміну фазових середовищ і практикою сушіння, обґрунтовано необхідність удосконалення знань про процеси термовологодифузії й міжфазового тепловологообміну за різних градієнтів температури й вологи, наведено результати досліджень кінетик температури вологовмісту відпрацьованих робочих газів за різних швидкостей течії цих газів і відмінних за розміром зневоджуваних тіл у виробничих умовах шахтної сушарки зерна типу ДСП-32от. The general condition and theoretical background of the processes of heat-moisture exchange and existing modes of grain drying are outlined, attention is paid to the indicators of energy efficiency and quality of drying, which are directly related to scientifically sound modes of drying. The results of own investigations of the parameters of phase media of domestic drying units according to the existing modes of drying of grain of late crops are presented, the results of experimental studies of the phenomenon of thermal-moisture diffusion for two- and single-phase media are discussed, the contradictions between the theory of moisture exchange and the need for phase exchange of thermo-moisture diffusion and interfacial heat-moisture exchange processes under different temperature and moisture gradients, the results of the experiments ideation kinetics of temperature and moisture content of the exhausted working gases at different speeds of the flow of these gases and different size of the dehydrated bodies in the production conditions of the mine grain dryer type DSP-32ot.Документ Аналіз результатів експериментального дослідження процесу конденсації пари з парогазової суміші на поверхні циліндричного вільностікаючого струменя рідини (частина 1)(2018) Бондар, Володимир Іванович; Солодка, К. І.; Василенко, Сергій МихайловичУ результаті аналізу існуючих результатів процесу конденсації пари на вільному струмені рідини можна зробити висновок про існування значної кількості моделей, які описують ці процеси теплопередачі. Але переважна більшість цих кореляцій базується на експериментальному підході і тільки для тих діапазонів даних, для яких було проведено дослідження. З огляду на це необхідно провести експериментальне дослідження процесу теплообміну під час конденсації пари на поверхні циліндричних струменів нестисливої рідини різних геометричних параметрів при різних витратних характеристиках пароструминних потоків відповідно до умов роботи тепло- масообмінних апаратів харчових виробництв, а також теоретичне дослідження процесу теплообміну під час конденсації пари на поверхні циліндричних струменів нестисливої рідини. Розроблено та виготовлено дослідну установку для дослідження процесів теплообміну під час конденсації водяної пари на циліндричному вільно- стікаючому струмені рідини. Проведено попередній аналіз дослідних даних процесу теплообміну та доведено неможливість використання існуючих математичних моделей, які б з достовірною точністю описували процеси теплообміну під час конденсації пари на циліндричному вільностікаючому струмені рідини для тих режимів руху водяної пари та води, в межах яких було проведено експеримент. Встановлено що використання існуючих моделей для узагальнення дослідних даних проведеного експерименту неможливе. Тобто на сьогодні не існує моделі, яка б з достовірною точністю описувала процеси теплообміну під час конденсації пари на циліндричному вільностікаючому струмені рідини для тих режимів руху водяної пари та води, в межах яких було проведено експеримент. As a result of the analysis of existing outcomes of vapor condensation on the free-draining liquid jet, a conclusion can be made about the existence of a significant number of models that describe these processes of heat transfer. But the vast majority of these correlations are based on the experimental approach, and only for those ranges of data for which the study was conducted. Accordingly, an experimental study of the heat transfer process during steam condensation on the surface of cylindrical jets of a not bearable liquid of various geometric parameters at different flow characteristics of the steam flow must be conducted according to the operating conditions of heat-mass- exchange machines of food production as well as a theoretical study of the process of heat transfer during condensation of vapors on the surface of cylindrical jets of a not bearable liquid. For studying the heat transfer processes in the range of consumables and operating parameters changing of the flow of liquid and vapor, that are mostly close to the modes of heat transfer equipment of the food industry, a test facility, for studying the processes of heat exchange during vapor condensation on a cylindrical free-draining liquid jet, was designed and manufactured. A preliminary analysis of experimental data of the heat exchange process was made and it was determined that it is impossible to use the existing mathematical models that can reliably accurate describe the heat transfer processes while vapor condensation on a cylindrical free-draining liquid jet for those modes of vapor and water motions in the range of which an experiment was conducted. It is determined that the usage of existing models for generalization of experimental data of the conducted experiment is impossible. That is, nowadays there is no model that can reliably accurate describe the heat transfer processes while vapor condensation on a cylindrical free-draining liquid jet for those modes of vapor and water motions in the range of which an experiment was conducted.Документ Дослідження гідродинаміки і теплообміну в трубах випарних апаратів з натуральною циркуляцією(2020) Поржезінський, Юрій ГеоргійовичУ статті розглянуто питання теплообміну і гідродинаміки в трубах сучасних циркуляційних випарних апаратах при перекиданні циркуляції. Перекидання циркуляції можливе при значній тепловій і гідродинамічній нерівномірності в апараті при наявності шару рідини над верхньою трубною решіткою. При перекиданні циркуляції в трубі утворюються такі режими несхідного руху рідини: нестійкий пульсаційний рух, напівперекинутий рух, коли по стінках труби вниз рухається плівка рідини в протитоці з парою, і несхідний рух при відсутності кипіння рідини в трубах. Напівперекинутий рух існує у вузькому інтервалі теплових потоків і не залежить від висоти набухання. Верхня межа визначається інверсією потоку, коли неможливий несхідний рух, а нижня — об’ємною густиною зрошування Tv > 0,0021-Jg (Т , коли швидкістьрідини дорівнює швидкості зносу парової бульбашки. Перехід труби на несхідний рух без кипіння можливий тільки через напівперекинутий рух. Рідина починає рухатись вниз поєною трубою, живить сусідні труби і перегрівається. При перекиданні циркуляції різко змінюється розподіл температур, середня інтенсивність теплообміну, гідродинамічні умови і структура потоку по довжині труби, що впливає на якість термочутливих цукрових соків, тому перекидання циркуляції небажане явище. Досліди показали, що на першому і другому корпусах випарних апаратів перекидання циркуляції відсутнє. Бажано на останніх корпусах випарної станції використовувати плівкові апарати з падаючою плівкою при прямотоці з парою. In the article questions about heat exchange and hydrodynamics in the pipes of modem evaporators during knocking over of circulation were considered. Knocking over of circulation might be at a significant thermal and hydrodynamic unevenness in a device, in the least heated pipes, in the presence of liquid layer above the upper pipe grate. During knocking over of circulation in the pipes the next modes of uneast motion of liquid appear: pulsation motion, the semi tipped motion over, when through pipe’s walls tape of liquid moves down against flow with steam and uneast motion in the absence of boiling liquid in pipes. The semi tipped motion over exists in the narrow interval of thermal streams and does not depend on the height of swelling. A higher edge is determined by the inversion of stream, when uneast motion is impossible, and lower is determined by a bulk density of irrigation Tv > 0,0027yfgcF when speed of liquid becomes equal to speed of steam bubble demolition. Passing of pipe to uneast motion without boiling is possible only through the semi tipped motion over. Liquid begins to move downward a full pipe, feeds nearby pipes and overheats. During knocking over of circulationn abruptly changes the temperature distribution, average intensity of heat exchange, hydrodynamic terms and structure of stream along length of pipe, that influences on quality of heat-sensitive sugar juices. Therefore knocking over of circulation phenomenon is undesirable. Experiments showed that in the first and second corps of the evaporators knocking over of circulation was absent. It is preferable to use film device with falling film at flowing with steam on the last corps of the evaporated station.Документ Method of thermometric determination of thermophysical characteristics of thermolabs materials(2019) Mazurenko, Olga; Kharchenko, Liliya; Kolomiets, Dmitro; Mazurenko, AlexanderTo study the thermophysical characteristics of thermolabial materials, the most suitable thermometric means of their complex definition, which allow to conduct research in the presence or absence of material phase transformations of its constituents. The calorimetric measuring instruments are based on the measurement of the temperature of the heat fluxes that penetrate the sample under different thermal conditions. Thermal, electric and other transmission processes in thermometric materials determine the instability of the transformation function and form an instrumental error. On the basis of the calculation and graphic analysis of the thermal and capacitive resistance of the "device-sampler" system, a fundamentally new method has been developed, according to which the thermophysical characteristics of the material and the metrological characteristics of the device are determined in a complex and simultaneously based on the results of the experiment with samples of only the test material.Документ Дослідження теплоаеродинаміки шахтних зерносушарок "Грейн-Хендлер"(2018) Гапонюк, Ігор ІвановичВ роботі викладено результати прикладних досліджень впливу перемінних параметрів робочих газів на кінетику сушіння зерна. Зі зменшенням швидкості робочих газів на 20 % швидкість сушіння уповільнювалася на 40 – 45 %. З пониженням температури робочих газів на 20 – 30 градусів швидкість сушіння уповільнювалася до 30 %. Одночасно зі зменшенням швидкості сушіння покращувалася якість сушіння. Наведено математичні моделі та раціональні режими сушіння зерна кукурудзи для різних параметрів довкілля.Документ Особливості трансформацій енергоматеріальних потоків у замкнених циркуляційних контурах(2017) Коваль, Ольга Володимирівна; Піддубний, Володимир Антонович; Соколенко, Анатолій ІвановичУ статті наведено інформацію, яка стосується оцінки теплових витрат на генерування вторинної пари і на повернення теплового потенціалу транс-формованої вторинної пари в режимі її конденсації сусловарильного апарату. Наведено значення термодинамічних параметрів і ефективності регенерації вторинної пари. Показана доцільність стоварення системи утилізації вторин-ної пари і її енергетичного потенціалу. Дана пропозиція стосується техно-логій, в яких генеруються матеріальні потоки пари, газів або їх сумішей. The article contains information relating to estimates of heating costs for the generation of secondary steam and return the heat capacity of the transformed secondary steam condensing mode of a brewing apparatus. The values of thermodynamic parameters and regeneration efficiency secondary steam. Expediency stovarennya secondary steam recovery system and its energy potential. This offer applies to technologies in which material flows generated steam, gases or mixtures thereof.Документ Improvement of grain drying technology through the rapid grain heating and heat recuperation of wet gases(2017) Gaponjuk, IgorThe results of theoretical and stand researches of kinetics ofheating moist working gases are in-process expounded.Speed of heating of moist grain by moist gases in 25-35times anymore from methods and traditional modes ofheating. Mathematical models over and rationalmodes ofthe rapid heating of grain are brought before his drying. Results can be drawn on in scientific and practical spheres with grain-growing foods.