Залежність характеристик термоакустичного двигуна від неоднорідності температури поверхонь теплообмінників
| dc.contributor.author | Коробко, В. В. | |
| dc.contributor.author | Korobko, V. | |
| dc.date.accessioned | 2021-11-12T11:43:55Z | |
| dc.date.available | 2021-11-12T11:43:55Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.description | Коробко, В. В. Залежність характеристик термоакустичного двигуна від неоднорідності температури поверхонь теплообмінників = Investigation influence temperature distribution in the matrix on the characteristics of the thermoacoustic apparatus / В. В. Коробко // Авиационно-космическая техника и технология. – 2020. – № 5 (165). – С. 96–102. | uk_UA |
| dc.description.abstract | Задача утилізації низькопотенційних теплових викидів енергетичних установок (ЕУ) промисловості, транспорту, енергетики може бути вирішена з допомогою термоакустичних енергогенеруючих систем енергозбереження. Такі системи являють собою окремі функціональні модулі, які зв’язані з головною ЕУ з допомогою проміжних систем, що забезпечують енергообмін між зовнішніми джерелами енергії та термоакустичними двигунами (ТАД) цих систем. Проміжні системи являють собою циркуляційні контури, до складу яких входять теплообмінники – зовнішні, що безпосередньо контактують з джерелами енергії, та внутрішні, які є складовими елементами вузла термоакустичних перетворень ТАД. Конструктивні особливості ТАД систем енергозбереження зумовлюють використання рекуперативних теплообмінників трубчато-реберної конструкції з перехресним рухом теплоносіїв. Відомо, що на виході з таких теплообмінників теплоносії мають суттєво неоднорідний розподіл температур. В даному випадку, це призведе до формування неоднорідного розподілу температур в структурних елементах вузла термоакустичних перетворень ТАД, що є небажаним явищем. Існуючі теоретичні моделі термоакустики та методики розрахунку ТАД побудовані в рамках лінійної теорії, яка передбачає наявність однорідного розподілу теплофізичних параметрів в поперекових перетинах будь яких елементів ТАД – резонаторах, теплообмінниках, матриці, тощо. В ході досліджень було розроблено математичну модель розподілу температури в матриці ТАД в залежності від поля температур на поверхні теплообмінників вузла термоакустичних перетворень ТАД. Особливістю запропонованої моделі є урахування впливу ділянки початкової гідродинамічної стабілізації потоку на інтенсивність теплообміну в трубках теплообмінників. В ході числового моделювання розглядалися випадки використання різних типів проміжних теплоносіїв, таких, як вода або терморідини. Показано, що неоднорідність розподілу температур в поперековому перетині матриці ТАД призводить до зменшення можливої потужності ТАД в 1,1–1,4 рази, в залежності від характеристик теплообмінників та теплофізичних параметрів транспортних теплоносіїв. Зменшити неоднорідність поля температур в елементах ТАД систем утилізації теплових викидів можна за рахунок використання теплообмінників на основі фазових переходів. | uk_UA |
| dc.description.abstract1 | The problem of utilization of low-potential thermal emissions of the Power plants of industry, transport, energy, with the help of thermoacoustic energy-saving systems may be solved. Such systems are separate functional modules connected to the main power plan with transitional systems that provide energy exchange between external energy sources and thermoacoustic engines (TAE). These intermediate systems are circulating circuits, include external heat exchangers, for direct contact with energy sources, and internal, which are components of the thermoacoustic engine. Design features of thermoacoustic energy-saving systems define the use of recuperative heat exchangers of tubular-rib design with cross-movement of coolants. Known, that at the outlet of such heat exchangers, the coolants have a significantly inhomogeneous temperature distribution in the cross-sections. In this case, this will lead to the formation of inhomogeneous temperature distribution in the structural elements of the thermoacoustic transformation core of TAE, which is an unwanted phenomenon. Existing theoretical models of thermoacoustic and methods of calculation of TAE have built within the linear theory, which assumes the presence of a purely homogeneous distribution of thermophysical parameters in the cross-sections of any elements of TAE – resonators, heat exchangers, matrices, etc. The mathematical model of temperature distribution in the TAE matrix depending on the temperature field on the surface of heat exchangers of the TAE was developed. The peculiarity of the proposed model is taking into account the influence of the initial hydrodynamic stabilization of the flow on the intensity of heat transfer. Cases of using different types of intermediate coolants, such as water or thermal fluids, have been investigated. Numerical simulations have shown that the inhomogeneity of the temperature distribution in the cross-section of the TAE matrix leads to a decrease in the possible capacity of TAE by 1.1 to 1.4 times. The use of heat exchangers based on phase transitions in thermoacoustic energy-saving systems can reduce the level of temperature field inhomogeneity in the matrix, which will increase the efficiency of the thermoacoustic system. | uk_UA |
| dc.description.abstract2 | Задача утилизации низкопотенциальных тепловых выбросов энергетических установок (ЭУ) промышленности, транспорта, энергетики, может быть решена с помощью термоакустических энергогенерирующих систем энергосбережения. Такие системы представляют собой отдельные функциональные модули, связанные с базовой ЭУ с помощью промежуточных систем, обеспечивающих энергообмен между внешними источниками энергии и термоакустическим двигателем (ТАД). Эти системы представляют собой циркуляционные контуры, в состав которых входят теплообменники – внешние, непосредственно контактирующие с источниками энергии, и внутренние, которые являются составными элементами узла термоакустических преобразований ТАД. Конструктивные особенности ТАД предопределяют использование рекуперативных трубчато-ребристых теплообменников с перекрестным движением теплоносителей. Известно, что на выходе таких теплообменников, теплоносители имеют существенно неоднородное распределение температур. В данном случае это приведет к формированию неоднородного поля температур в элементах узла термоакустических преобразований ТАД, что является нежелательным явлением. Существующие теоретические модели термоакустики и методики расчета ТАД построены в рамках линейной теории, которая предусматривает наличие однородного распределения теплофизических параметров в поперечных сечениях любых элементов ТАД – резонаторах, теплообменниках, матрице. Разработана математическая модель распределения температуры в матрице ТАД в зависимости от поля температур на поверхности теплообменников узла термоакустических преобразований ТАД. Особенностью модели является учет влияния начального участка на интенсивность теплообмена. В ходе численного моделирования рассматривались случаи использования различных типов промежуточных теплоносителей, таких, как вода, или терможидкости. Показано, что неоднородность распределения температур в поясничном пересечении матрицы ТАД приводит к уменьшению возможной мощности ТАД в 1,1…1,4 раза в зависимости от характеристик теплообменников и теплофизических параметров транспортных теплоносителей. Использование теплообменников на основе фазовых переходов термоакустических системах утилизации тепловых выбросов позволяет уменьшить неоднородность поля температур. | uk_UA |
| dc.description.provenance | Submitted by Диндеренко Катерина (kateryna.dynderenko@nuos.edu.ua) on 2021-11-12T11:41:33Z No. of bitstreams: 1 Korobko 4.pdf: 1051620 bytes, checksum: 338b0e0ea0f921fba5cbd005daf82f15 (MD5) | en |
| dc.description.provenance | Approved for entry into archive by Диндеренко Катерина (kateryna.dynderenko@nuos.edu.ua) on 2021-11-12T11:42:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Korobko 4.pdf: 1051620 bytes, checksum: 338b0e0ea0f921fba5cbd005daf82f15 (MD5) | en |
| dc.description.provenance | Approved for entry into archive by Диндеренко Катерина (kateryna.dynderenko@nuos.edu.ua) on 2021-11-12T11:43:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Korobko 4.pdf: 1051620 bytes, checksum: 338b0e0ea0f921fba5cbd005daf82f15 (MD5) | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-11-12T11:43:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Korobko 4.pdf: 1051620 bytes, checksum: 338b0e0ea0f921fba5cbd005daf82f15 (MD5) | en |
| dc.identifier.govdoc | doi: 10.32620/aktt.2020.5.12 | |
| dc.identifier.issn | 1727-7337 (print) | |
| dc.identifier.issn | 2663-2217 (online) | |
| dc.identifier.uri | https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/4579 | |
| dc.language.iso | uk | uk_UA |
| dc.relation.ispartofseries | 621.4:620.9 | uk_UA |
| dc.subject | енергозбереження | uk_UA |
| dc.subject | теплообмін | uk_UA |
| dc.subject | теплообмінники | uk_UA |
| dc.subject | неоднорідність | uk_UA |
| dc.subject | математична модель | uk_UA |
| dc.subject | термоакустичний двигун | uk_UA |
| dc.subject | энергосбережение | uk_UA |
| dc.subject | неоднородность | uk_UA |
| dc.subject | математическая модель | uk_UA |
| dc.subject | термоакустический двигатель | uk_UA |
| dc.subject | energy saving | uk_UA |
| dc.subject | heat exchange | uk_UA |
| dc.subject | heterogeneity | uk_UA |
| dc.subject | mathematical model | uk_UA |
| dc.subject | thermoacoustic engine | uk_UA |
| dc.title | Залежність характеристик термоакустичного двигуна від неоднорідності температури поверхонь теплообмінників | uk_UA |
| dc.title1 | Investigation influence temperature distribution in the matrix on the characteristics of the thermoacoustic apparatus | uk_UA |
| dc.title2 | 2020 | |
| dc.type | Article | uk_UA |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Korobko 4.pdf
- Розмір:
- 1 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
- Опис:
- стаття
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 7.05 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: