energyЭнергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations1029-74482414-0341BNTUenergy-829Research ArticleТЕПЛОЭНЕРГЕТИКАНEAT POWER ENGINEERINGТЕПЛООТДАЧА НА БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ РАБОЧЕГО ОБЪЕМА ЦИКЛОННЫХ КАМЕР С ДВУСТОРОННИМИ НЕСИММЕТРИЧНЫМИ ВВОДОМ И ВЫВОДОМ ГАЗОВHEAT DISSIPATION ON THE LATERAL SURFACE OF CYCLONE CHAMBER WITH ASYMMETRICAL TWO-WAY GAS INPUT AND OUTPUTСабуровЭ. Н.SaburovE. N.

Заслуженный деятель науки и техники России, доктор технических наук, профессор

Professor, PhD in Engineering

energy@bntu.byСмолинаН. В.SmolinaN. V.

Кандидат технических наук, доцент

Associate Professor, PhD in Engineering

energy@bntu.byСеверный (Арктический) федеральный университет имени М. В. ЛомоносоваРоссияNorthern (Arctic) Federal UniversityRussian Federation201420082014045662Copyright © Сабуров Э.Н., Смолина Н.В., 20142014Сабуров Э.Н., Смолина Н.В.Saburov E.N., Smolina N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://energy.bntu.by/jour/article/view/829

В настоящей работе, в отличие от исследований [1–10], рассмотрена теплоотдача на боковой поверхности рабочего объема при несимметричных вводе и выводе газов, когда значения относительных площадей входа и относительных диаметров выходного отверстия различны в каждой из половин рабочего объема. Теплоотдачу конвекцией к закрученному потоку воздуха изучали по методу изменения агрегатного состояния греющего агента – конденсации слегка перегретого (на 2–3 оС) водяного пара. Сбор конденсата с рабочего участка производили через гидрозатвор, обеспечивающий поддержание постоянного давления в калориметре. Переданное за время опыта количество теплоты определяли по массе собранного конденсата.

В опытах на камере с двусторонним несимметричным выводом газов варьировали относительный диаметр выходного отверстия с одной из сторон камеры Относительный диаметр выходного отверстия с другой стороны сохранялся постоянным. В опытах на камере с двусторонними несимметричными условиями ввода газов несимметрию ввода потока создавали за счет изменения относительной площади входа которая оставалась постоянной. Местный коэффициент теплоотдачи определяли при различных значениях безразмерной продольной координаты, совпадающей с осью камеры, направленной в сторону выходного отверстия, отсчитываемой от среднего сечения рабочего объема. Полученные уравнения для расчета коэффициентов теплоотдачи на боковой поверхности циклонных камер с несимметричными вводом и выводом газов дают удовлетворительное совпадение расчетных и опытных данных, что позволяет рекомендовать их для практического применения.

The heat dissipation on the lateral surface of the cyclone chamber working volume with asymmetrical input and output of gases is considered in the present paper in contrast to the previously executed [1–10]. The relative values of input gas flow and the relative diameters of the outlet are different in each of the halves of the working volume. The heat dissipation by convection to the swirling airflow was studied by the method of variation of the aggregate state of the heating agent – water vapor slightly superheated (at 2–3 °С) condensation. Collecting the condensate produced from the work site through a water lock, providing maintaining of constant pressure in the calorimeter. The quantity of heat transmitted during the experiment was determined by the amount of collected condensate.

In the experiments on the camera with two-sided asymmetric output relative gas outlet diameter on one side of the camera varied Relative diameter of the outlet on the other hand remained constant. In the experiences on the camera with the bilateral asymmetrical conditions for the introduction of gases the asymmetry of the introduction of flow was created due to a change in the relative entrance area whoo remained constant. Local heat transfer coefficient was determined for different values dimensionless longitudinal coordinate coinciding with the axis of the chamber, directed toward the outlet, measured from the middle section of the working volume. Еquations for calculation of heat transfer coefficients on the lateral surface of the howling cyclone chambers with unbalanced input and output gases, оbtained in this paper, give the satisfactory agreement of the calculated and experimental data that allows to recommend to their practical application.

теплоотдачациклонная камеранесимметричные ввод и выводheat transfer efficiencycyclone chamberasymmetric input and outputReferencesСабуров, Э. Н. Циклонные нагревательные устройства с интенсифицированным конвективным теплообменом / Э. Н. Сабуров. – Архангельск : Сев.-Зап. изд-во, 1995. – 344 с.Saburov, E. N. (1995) Cyclone Heat Devices with Intensive Convective Heat Exchange. Arkhangelsk, North–East Publishing House. 344 p. (in Russian).Сабуров, Э. Н. Исследование теплоотдачи на боковой поверхности рабочего объема циклонных камер с двусторонним торцевым выводом газов / Э. Н. Сабуров, С. В. Карпов, Н. В. Смолина // Энергетика… (Изв. высших учеб. заведений и энерг. объед. СНГ). – 1998. – № 4. – С. 49–54.Saburov, E. N., Karpov, S. V., Smolin , N. V. (1998) Investigation of Heat Dissipation on the Lateral Surface of the Cyclone Chamber Working Volume with Two-Side Face Output of Gases. Izvestiia Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’Edinenii – Energetika. [Proceedings of the Higher Education Institutions and Power Engineering Associations – Power Engineering], 4, 49–54 (in Russian).Теплоотдача на боковой поверхности циклонных камер большой относительной длины / Э.Н. Сабуров [и др.] // Труды Второй Российской национальной конференции по теплообмену. – М. : Издательство МЭИ, 1998. – С. 224–227.Saburov, E. N (1998) Heat Dissipation on the Lateral Surface of the Cyclone Chamber of Big Length. Trudy Vtoroi Rossiiskoi Natsional’noi Konferentsii po Teploobmenu [Proceedings of the Second Russian National Conference on Heat Transfer ]. Moscow, Publishing House of Moscow Power Engineering Institute , 224–227 (in Russian).Сабуров, Э. Н. Теплоотдача на боковой поверхности рабочего объема циклонных камер с двусторонним торцевым выводом газов / Э. Н. Сабуров, С. В. Карпов, Н. В Смолина // Известия вузов. Лесной журнал. – 1999. – № 2–3. – С. 216–224.Saburov, E. N., Karpov, S. V., Smolina, N. V. (1999) Heat Dissipation on the Lateral Surface of the Cyclone Chamber Working Volume With Two-Side Face Output of Gases. Izvestiia Vuzov. Lesnoi zhurnal [Isvestiya(News) of Higher Educational Establishments. Forestry Journa], 2–3. – 216–224 (in Russian).Сабуров, Э. Н. Конвективный тепломассообмен в циклонных нагревательных устройствах. Ч. 1. Основы конвективного теплообмена / Э. Н. Сабуров. – Архангельск: Изд-во САФУ, 2011. – 385 с.Saburov, E. N. (2011) Convective Heat Dissipation in Cyclone Heat Devices. Part 1 Fundamentals of Convective Heat Dissipation. Arkhangelsk, Publishing House of Northern (Artic) Federal University. 385 p. (in Russian).Сабуров, Э. Н. Конвективный теплообмен в циклонных секционных нагревательных устройствах / Э. Н. Сабуров, С. И. Осташев. – Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2004. – 192 с.Saburov, E. N., Ostashev, S. I. (2004) Convective Heat Dissipation in Cyclone Sectional Heat Devices. Arkhangelsk, Publisher Arkhangelsk State Technical University. 192 p. (in Russian).Аэродинамика и конвективный теплообмен в двухкамерных циклонных устройствах / С. В. Карпов [и др.] // Повышение эффективности теплообменных процессов и систем: материалы III Междунар. науч.-техн. конф., Вологда, 20–23 мая 2002 г. – Вологда: ВоГТУ, 2002. – С. 11–17.Karpov, S. V. (2002) Aerodynamics and Convective Heat Dissipation in Cyclone Sectional Heat Devices. Povyshenie Effektivnosti Teploobmennykh Protsessov i System. Materialy III Mezhdunarodnoi Nauchno-Tekhnicheskoi Konferentsii [Efficiency Increasing of Heat–Exchange Processes and Systems: Materials of III International Scientific Technical Conference]. Vologda: Vologda State Technical University, 11–17 (in Russian).Сабуров, Э. Н. Исследование локального теплообмена на поверхности рабочего объема циклонной камеры / Э. Н. Сабуров, Н. В. Смолина // Сб. трудов VII Междунар. науч.-техн. конф. «Автоматизация и энергосбережение». – Вологда, 2012. – С. 21–24.Saburov, E. N., Smolina, N. V. (2012) Investigation of Local Heat Dissipation on Surface of Working Volume of Cyclone Chamber. Sbornik Trudov VII Mezhdunarodnoi Nauchno-Tekhnicheskoi Konferentsii “Avtomatizatsiia i Energosberezhenie” [Book of Works VII Intern. sc. techn. conference “Automatization and Energy-Savings”]. Vologda, 21–24 (in Russian).Осташев, С. И. Методы расчета циклонных секционных нагревательных устройств / С. И. Осташев, Э. Н. Сабуров // Современная наука и образование в решении проблем экономики Европейского Севера : материалы Междунар. науч.-техн. конф., посвященной 80-летию АЛТИ–АГТУ. – Архангельск: АГТУ, 2009. – С. 59–63.Ostashev, S. I., Saburov, E. N. (2009) Calculation Methods of Cyclone Sectional Heat Devices. Sovremennaia Nauka i Obrazovanie v Reshenii Problem Ekonomiki Evropeiskogo Severa: Materialy Mezhdunar. Nauch.-Tekhn. Konf., Posviashchennoi 80-letiiu ALTI–AGTU [Modern Science and Education in Problems Solution of European North: Materials of International Scientific Research Conference, Devoted to 80th Anniversary of Arkhangelsk State Technical University]. Arkhangelsk, ASTU, 59–63 (in Russian).Зайцева, М. Л. Исследование конвективного теплообмена в относительно длинных циклонных камерах / М. Л. Зайцева, А. Н. Орехов, Э. Н. Сабуров // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках : труды XIX школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством акад. А. Н. Леонтьева, 20–24 мая 2013 г., Орехово-Зуево, Россия. – М. : Изд. дом МЭИ, 2013. – С. 148–151.Zaiceva, M. L., Orekhov, A. N. Saburov, E. N. (2013) Heat Dissipation on the Lateral Surface of the Cyclone Chamber of Big Length. Problemy Gazodinamiki i Teplomassoobmena v Energeticheskikh Ustanovkakh. Trudy XIX Shkoly-Seminara Molodykh Uchenykh i Spetsialistov pod Rukovodstvom Akad. A. N. Leont'eva [Problems of Gas-Dynamics of Heat-Mass Exchange in Power Plants. Works of XIX Training Seminar of Young Scientists and Specialists Guided by A. N. Leonteva]. Moscow, Publishing House Moscow Economic Institute, 148–151 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.