Минералды жабындылары бар салқындату жүйесі үшін жылуалмасуды жалпылау зерттеуі
DOI:
https://doi.org/10.31489/2025N3/55-65Кілт сөздер:
жылу- және массалмасу, жабындылар, термиялық құралдар, жану камерасы, шүмектер, детонациялық шырақАңдатпа
Табиғи материалдардан жасалған жабындылары бар салқындату жүйелеріндегі жылуалмасу процестері термоқұралдың детонациялық жалынының параметрлеріне және табиғи материалдардың жылуфизикалық қасиеттеріне байланысты зерттелді. Тотығуыш артық коэффициенті бірден кем болғанда жалынның спиндік детонациясы байқалды, бұл жағдайда бүрку процесі 2–6 есеге дейін қарқынданды. Жабындылар басқа күшейту жүйелерімен салыстырғанда жоғары сенімділік көрсетті. Жабындыдағы меншікті жылу ағындарының ең жоғары мәндері (2–20×10⁶ Вт/м²) аралығында, ал тербеліс жиілігі 200 Гц-ке дейін жетті. Жабындының артық қызу диапазоны (20÷75) К құрады. Модельде және тәжірибелік түрде термоқұралдардың термодинамикалық сипаттамалары анықталды, материалдардың гранулометриялық құрамы алынды, жанарғылардың гидродинамикалық жұмыс режимдері (отынды жағу тәсілі, ағын ұзындығы, ағын бұрышы) таңдалды. Термоқұралдың осьтік симметриялық аса-дыбыстық детонациялық газ ағынының жабындыға нормаль бағытта әсер ету моделі құрылды. Эксперименттік мәліметтері бойынша жылуалмасу коэффициенттері ламинарлық теориямен алынғаннан (5...6) есе жоғары және турбулентті жылуалмасу заңымен салыстырғанда бірнеше есе төмен екені көрсетілді. Бөлшектердің ұшу уақыты, жабындының оңтайлы қалыңдығы, ұнтақтың диаметрі, жабындының сығылу және созылу кезіндегі шекті кернеулері анықталды.
References
Wei Chen, Wuwen Liu, Yue Liang. (2024) An Investigation into the Compressive Strength, Permeability and Microstructure of Quartzite-Rock-Sand Mortar. Fluid Dynamics and Materials Processing, 20(4), 859-872. https://doi.org/10.32604/fdmp.2023.029310 DOI: https://doi.org/10.32604/fdmp.2023.029310
Ramadji C., Messan A., Prud’Homme E. (2020) Influence of Granite Powder on Physico-Mechanical and Durability Properties of Mortar. Materials, 13, 5406. https://doi.org/10.3390/ma13235406 DOI: https://doi.org/10.3390/ma13235406
Ju Wang, Feng Dai, Yi Liu, Hao Tan, Pan Zhou. (2024) Thermophysical-mechanical behaviors of hot dry granite subjected to thermal shock cycles and dynamic loadings. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2024.09.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2024.09.007
Ting Zuo, Xianglong Li, Jianguo Wang, Qiwen Hu, Zihao Tao, Tao Hu. (2024) Insights into natural tuff as a building material: Effects of natural joints on fracture fractal characteristics and energy evolution of rocks under impact load. Engineering Failure Analysis, 163(Part A), 108584. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2024.108584 DOI: https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2024.108584
Yan Zhang, Chunchi Ma, Yaohui Gao, Kai Meng. (2024) Investigation on mechanical behaviors and energy characteristics of deep-buried marble in a hydraulic tunnel in Southwest China. Transportation Geotechnics, 47, 101270. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2024.101270 DOI: https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2024.101270
Genbach A., Beloev H., Bondartsev D. (2021) Comparison of cooling systems in power plant units. Energies, 14, 6365. https://doi.org/10.3390/en14196365 DOI: https://doi.org/10.3390/en14196365
Shavdinova M.D., Sharipov R.Zh., Meshherjakova T.Y. (2021) Enhancement of steam-turbine condenser steam-jet ejector. Eurasian Physical Technical Journal, 18, 4(38), 52-58. https://doi.org/10.31489/2021No4/52-58 DOI: https://doi.org/10.31489/2021No4/52-58
Komarov I.I., Vegera A.N., Bryzgunov P.A., Makhmutov B.A., Smirnov A.O. (2022) Development and research of the topology of cooling baffles for blades of the axial carbon dioxide turbines. Eurasian Physical Technical Journal, 19, 2(40), 48-57. https://doi.org/10.31489/2022No2/48-57 DOI: https://doi.org/10.31489/2022No2/48-57
Zlateva P., Terziev A., Murzova M., Mileva N., Vassilev M. (2025) Market Research on Waste Biomass Material for Combined Energy Production in Bulgaria: A Path Toward Enhanced Energy Efficiency. Energies, 18(15), 4153. https://doi.org/10.3390/en18154153 DOI: https://doi.org/10.3390/en18154153
Riadh Boubaker, Vincent Platel. (2016) Dynamic model of capillary pumped loop with unsaturated porous wick for terrestrial application. Energy, 111, 402-413. https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.05.102 DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.05.102
Jamialahmadi M., Müller-Steinhagen H., Abdollahi H., Shariati A. (2008) Experimental and theoretical studies on subcooled flow boiling of pure liquids and multicomponent mixtures. International Journal of Heat and Mass Transfer, 51(9-10), 2482-2493. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2007.07.052 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2007.07.052
Mieczyslaw E. Poniewski. (2004) Peculiarities of boiling heat transfer on capillary-porous coverings. International Journal of Thermal Sciences, 43(5), 431-442. https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2003.10.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2003.10.002
Kimihide Odagiri, Hosei Nagano. (2019) Investigation on liquid-vapor interface behavior in capillary evaporator for high heat flux loop heat pipe. International Journal of Thermal Sciences, 140, 530-538. https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2019.03.008 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2019.03.008
Ji X., Xu J., Zhao Z., Yang W. (2013) Pool boiling heat transfer on uniform and non-uniform porous coating surfaces. Experimental Thermal and Fluid Science, 48, 198-212. https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2013.03.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2013.03.002
Mohammad S.A., Prasad L., Gupta S.C., Agarwal V.K. (2008) Enhanced boiling of saturated water on copper coated heating tubes. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 47(1), 159-167. https://doi.org/10.1016/j.cep.2007.07.021 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cep.2007.07.021
Chen Li, Peterson G.P., Yaxiong Wang (2006) Evaporation/Boiling in Thin Capillary Wicks (l) - Wick Thickness Effects. Journal of Heat Transfer, 128(12), 1312-1319. https://doi.org/10.1115/1.2349507 DOI: https://doi.org/10.1115/1.2349507
Hanlon M.A., Ma H.B. (2003) Evaporation Heat Transfer in Sintered Porous Media. Journal of Heat Transfer, 125(4), 644-652. https://doi.org/10.1115/1.1560145 DOI: https://doi.org/10.1115/1.1560145
Chen Li, Peterson G.P. (2006) Evaporation/Boiling in Thin Capillary Wicks (II) - Effects of Volumetric Porosity and Mesh Size. Journal of Heat Transfer, 128(12), 1320-1328. https://doi.org/10.1115/1.2349508 DOI: https://doi.org/10.1115/1.2349508
Das A.K., Das P.K., Saha P. (2009) Performance of different structured surfaces in nucleate pool boiling. Applied Thermal Engineering, 29(17-18), 3643-3653. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2009.06.020 DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2009.06.020
Mehmet Arik, Avram Bar-Cohen, Seung Mun You. (2007) Enhancement of pool boiling critical heat flux in dielectric liquids by microporous coatings. International Journal of Heat and Mass Transfer, 50(5-6), 997-1009. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2006.08.005 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2006.08.005
Mohammad S.S., Yong H.J., Soon H.C. (2007) Subcooled flow boiling CHF enhancement with porous surface coatings. International Journal of Heat and Mass Transfer, 50(17-18), 3649-3657. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2006.09.011 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2006.09.011
Forrest E., Williamson E., Buongiorno J., Hu L., Rubner M., Cohen R. (2010) Augmentation of nucleate boiling heat transfer and critical heat flux using nanoparticle thin-film coatings. International Journal of Heat and Mass Transfer, 53(1-3), 58-67. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2009.10.008 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2009.10.008
Genbach A.A., Bondartsev D.Y. (2020) Limiting Thermal State of Capillary-Porous Power-Plant Components. Russian Engineering Research, 40, 384-389. https://doi.org/10.3103/S1068798X20050093 DOI: https://doi.org/10.3103/S1068798X20050093
Genbach A.A., Bondartsev D.Y., Iliev I.K. (2018) Modelling of capillary coatings and heat exchange surfaces of elements of thermal power plants. Bulgarian Chemical Communications, 50(G), 133-139. Available at: https://www.researchgate.net/profile/Iliya-Iliev-2/publication/330385900_Modelling_of_capillary_coatings_and_heat _exchange_surfaces_of_elements_of_thermal_power_plants/links/5c3dcf32458515a4c727ef12/Modelling-of-capillary-coatings-and-heat-exchange-surfaces-of-elements-of-thermal-power-plants.pdf
Kutateladze (1990) Heat transfer, mass transfer, and friction in turbulent boundary layers. Hemisphere, 367. https://discovery.hw.ac.uk/permalink/f/i526e0/44hwa_alma2127993300003206 [in Russian]
Genbatch A.A., Bondartsev D.Y. (2018) Experimental method of investigation of the heat transfer crisis in a capillary-porous cooling system. News ofthe National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan-Series of Geology and Technical Sciences, (2), 81-88. Available at: http://www.geolog-technical.kz/images/pdf/g20182/229-235.pdf [in Russian]
Downloads
Жарияланды
How to Cite
Журналдың саны
Бөлім
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
