Теплообмен при фильтрации жидкости в круглых и кольцевых каналах, заполненных зернистой средой
Диссертация
Исследование процессов переноса при фильтрации в зернистых средах относится к числу наиболее сложных фундаментальных задач теплофизики. Это связано с наличием дополнительных масштабов длины, структурой расположения элементов зернистого слоя в канале, отличием теплофизических свойств частиц и фильтрирующейся жидкости, необходимостью введения эффективных коэффициентов переноса и т. д. Показано, что… Читать ещё >
Список литературы
- Атаманов В.В., Харитонов В. В., Якутии Н.В., 1996
- Взаимосвязь теплопередачи и диссипации энергии потока в шаровых засыпках // ТВТ. Т. 34, № 4. с. 590−596.
- Аэров М.Э., Тодес О.М., 1968
- Гидравлические и тепловые основы работы аппвратов со стационарным зернистым слоем. JL: Химия.
- Аэров М.Э., Тодес О. М., Наринский Д.А., 1979
- Аппараты со стационарным зернистым слоем. Л.: Химия.
- Аэров М. Э., Умник H.H., 1951 а
- Коэффициенты теплопроводности в зернистом слое // ЖТФ. Т. XXI, вып.11.-С. 1351−1363.
- Аэров М.Э., Умник H.H., 19 516
- Теплоотдача от труб, заполненных зернистой насадкой // ЖТФ. Т. XXI, вып.11.-С. 1364−1371.
- Беннет К. О. и Майерс Дж.Е., 1966
- Гидродинамика, теплообмен и массообмен. М.: изд-во Недра.1. Богоявленский Р. Г., 1978
- Гидродинамика и теплообмен в высокотемпературных ядерных реакторах с шаровыми твэлами М.: Атомиздат.
- Брандес E.H., Бадатов Е. В., Накоряков В. Е., Слинько М. Г., Матрос Ю.Ш., 1973
- Исследование распределения потока в неподвижном зернистом слое электрохимическим методом // ТОХТ. Т. VII, № 3. — С. 395−400.
- Буевич Ю.А. и Казенин Д.А., 1977
- Предельные задачи о переносе тепла или массы к цилиндру и сфере, погруженным в инфильтруемый зернистый слой // ПМТФ. № 5. — С. 94 102.
- БуевичЮ.А. и Перминов Е. Б., 1985
- Стационарный обмен между инфильтруемым зернистым слоем и погруженным в него телом // ИФЖ. № 1. — С. 35−44. Горин A.B., Дехтярь РА., Мухин В. А., Саломатин E.H., 1996
- Теплообмен фильтрующейся жидкости со стенками канала, заполненного зернистой средой // Теплофизика и аэромеханика. Т. 3, № 2. -С. 191−199. Горин A.B., Дехтярь P.A., Мухин В. А., 1997
- Теплообмен при фильтрации жидкости в кольцевом канале, заполненном зернистой средой // Теплофизика и аэромеханика. Т. 4, № 4. — С. 435−440. Горин A.B., СиковскийД.Ф., 1992
- Законы подобия турбулентности в отрывных течениях // Труды П-й Рос. Нац. Конф. по теплообмену. Т. 2. — С. 88−92. Евсеев А. Р., Накоряков В. Е., Романов H.H. Танишев М. К., 1989
- Исследование турбулентных характеристик фильтрационного потока в пристенной ячейке кубической упаковки шаров // Изв. СО АН СССР, Серия техн. наук. Вып. 3. — С. 79−84. Кириллов В. А., Матрос Ю. Ш., Сорокин В. Н., Касаманян М. А., Слинько М. Г., 1972
- Гидродинамическая обстановка в свободном объёме слоя катализатора // ДАН СССР. Т. 206, № 6. — С. 1409−1411.
- Кокорев JT.C., Субботин В. И., Федосеев В. Н., Харитонов В. В., Воскобойников В.В., 1987
- О взаимосвязи гидравлического сопротивления и теплопередачи в пористых средах // ТВТ. Т. 25, № 1. — С. 92−97.
- Королёв В.Н., Сыромятников H.H., Толмачёв Е.М., 1977
- Структура неподвижного и псевдоожиженного слоя зернистого материала вблизи погружённой в него поверхности (стенки) // ИФЖ. Т. XXI,№ 6.-С. 258−264.1. Кремлёвский П. П., 1963
- Расходомеры. M.-JL: Машгиз.1. Мак-Адамс В.Х., 1961
- Теплопередача. М.: Металлургиздат.
- Мухин В.А., Смирнова H.H., 1978
- Исследование процессов тепломассообмена при фильтрации в пористых средах. Новосибирск, 15с. (Препринт / АН СССР. Сиб. Отд-ние. Институт теплофизики- № 26−78).
- Накоряков В.Е., Балуев В. В., Мухин В.А., 1990
- Локальная теплоотдача цилиндра, погруженного инфильтруемый зернистый слой // Изв. СО АН СССР, Серия тех. наук. Вып. 1. — С. 3−8.
- Накоряков В.Е., Мухин В. А., Балуев В. В., Воропаев A.A., 1991
- Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах. М.: Энергия.
- Петухов Б.С., Гении Л. Г., Ковалёв С.А., 1974
- Теплообмен в ядерных энергетических установках. М.: Атомиздат.1. Полюхович В. М., 1992
- Особенности структуры и гидравлическое сопротивление тонких кол-цевых засыпок // Весщ АН Беларусь Сер. ф1з.-энерг. наук. № 1. — С. 66−72.
- Справочник по теплообменникам, 1987
- Под ред. Петухова Б. С., Шикова В. К. Т. 1. — М.: Энергоатомиздат.
- Федосеев В.Н., Субботин В. И., Харитонов В.В., 1987
- Универсальная зависимость теплоотдачи от градиента давления в пористых средах // Теплоэнергетика. № 6. — С. 61−64.1. Шейдеггер А. Э., 1960
- Физика течения жидкостей через пористые среды. М.: Госоптехиз-дат.1. Achenbach Е., 1995
- Heat and flow characteristics of packed beds // Exp. Thermal and Fluid Science. -No. 10.-P. 17−27.
- Argo W.B. and Smith J.M., 1953
- Heat transfer in packed beds // Chem. Eng. Progress. Vol. 49, No.8. — P. 443−451.
- Benenati R.F. & Brosilov C.B., 1962
- Void fraction distribution in packed beds // AIChE Journal. Vol. 8, No.3. -P. 359−361. Brinkman H.C., 1947
- A calculation of the viscous force exerted by a flowing fluid on a dense swarm of particles // Appl. Scient Res. Vol. Al. — P. 27−34. Carman P. C., 1937
- Fluid flow through granular beds // Trans. Inst. Chem. Eng. Vol. 15. — P. 150−156. Cheng P., 1982
- Mixed convection about a horizontal cylinder and a sphere in a fluid-saturated porous medium // Int. J. of Heat and Mass Transfer. Vol. 25. -P. 1245−1247. Cheng P. and Hsu C.T., 1986
- Fully-developed, forced convective flow through an annular packed-sphere bed with wall effects // Int. J. of Heat and Mass Transfer. Vol. 29, No. 12. -P. 1843−1853. Cheng P. and Vortmeyer D., 1988
- Transverse thermal dispersion and wall channelling in a packed bed with forced convective flow // Chem. Eng. Science. Vol. 43, No.9. — P. 25 232 532.1. Chennakesavan B., 1960
- Heat transfer to liquid streams in a packed tube containing large packing // AIChE Journal. Vol. 6, No.2. — P. 246−250. Colburn A.P., 1931
- Heat transfer and pressure drop in empty, baffled and packed tubes // Ind. and Eng. Chemistry. Vol. 23, No.8. — P. 910−923. CoberlyC.A. and Marshal W.R., 1951
- Temperature gradients in gas stream flowing through fixed granular beds // Chem. Eng. Prog. Vol. 47, No.3. — P. 141−150. CopageJ. E. and London A. L., 1956
- Heat transfer and flow friction characteristics of porous media // Chem. Eng. Prog. Vol. 52, No.2. — P. 57−63. Dibbs A. and Edwards R.V., 1984
- Fundamentals of transport phenomena in porous media // Martinus Nijhoff, NATO ASI Series E: Appl. Science. Vol. 82. — P. 201−258. Dixon A. G. and Cresswell D.L., 1979
- Theoretical prediction of effective heat transfer parameters in packed beds // AIChE Journal. Vol. 25, No.4. — P. 663−676. Dixon A. G. and Labua L.A., 1985
- Wall-to-liquid coefficients for fixed bed heat and mass transfer // Int. J. Heat and Mass Transfer. Vol. 28, No.4. — P. 879−881. ErgunS., 1952
- Fluid flow through packed columns // Chem. Eng. Progr. Vol. 48, No.5. — P. 89−94. Glass D.H. and Harrison D., 1964
- Flow patterns near a solid obstacle in a fluidized bed // Chem. Eng. Science. Vol. 19, No. 12. — P. 1001−1002. FandR.M., Kim B. Y.K., Lam A.C.C., Phan R. T., 1987
- Resistance to the flow of fluids through simple and complex porous media whose matrices are composed of randomly packed spheres // ASME Journal of Fluids Eng. Vol. 109. — P. 268−274. FandR.M. and Phan R.T., 1987
- Combined forced and natural convection heat transfer from a horizontal cylinder embedded in a porous medium // Int. J. of Heat and Mass Transfer.-Vol. 30.-P. 1351−1358.
- FandRM. and Thinakaran R., 1990
- The influence of the wall on flow through pipes packed with spheres // ASME J. Fluids Eng. Vol. 112. — P. 84−88.
- Hunt M.L. and Tien C.L., 1989
- Non-Darcian convection in cylindrical packed beds // Transaction of ASME J. of Heat Transfer. Vol. 110. — P. 378−384.
- Jolls K.R. and Hanratty T.J., 1966
- Transition to turbulence for flow through a dumped bed of spheres // Chem. Eng. Science. Vol. 21, No. 12. — P. 1185−1190.
- Jolls K.R. and Hanratty T.J., 1969
- Use of electrochemical techniques to study mass transfer rates and local skin friction to a sphere in a dumped bed // AIChE Journal. Vol. 15, No.3. — P. 199−205.1. Kaviany M., 1991
- Priciples of heat transfer in porous media. New-York: Springer.
- KubotaH., IkedaM., Nishimura V., 1966
- Note of flow-profile in packed bads // Chem. Ing. Jap. Vol. 4, No. 1 — P. 58−61.
- Kunii D. and Smith J.M., 1960
- Heat transfer characteristics of porous rocks // AIChE Journal. Vol. 6, No.2. — P. 71−78.
- Kunii D. and Suzuki M., 1969
- Heat and mass transfer from wall surface to packed beds // J. of the Faculty of Engineering, University of Tokio (B). Vol. XXX, No.l. — P. 1−15.
- Kunii D., Suzuki M., OnoN., 1968
- Heat transfer from wall surface to packed beds at high Reynolds number // J. Chem. Eng. Japan. Vol. 1, No.l. — P. 21−26.1.tifi M. A., Midoux N., StorckA. and Gence J. N., 1989
- The use of micro-electrodes in the study of the flow regimes in a packed bed reactor with single phase liquid flow // Chem. Eng. Science. Vol. 44, No. 11. — P. 2501−2508. LevaM., 1947
- Heat transfer to gases through packed tubes. General correlation for smooth spherical particles //Ind. and Eng. Chemistry. Vol. 39, No.7. — P. 857−862. LevaM. andGrummerM., 1948
- Heat transfer to gases through packed tubes. Effect of particles characteristics // Ind. and Eng. Chemistry. Vol. 40, No.3. — P. 415−419. LevaM., Weintraub M., Grummer M., ClarkE.L., 1948
- Cooling of gases through packed tubes // Ind. and Eng. Chemistry. Vol. 40, No.4. — P. 747−752. Li C.-H. andFinlayson B. A., 1977
- Heat transfer in packed beds a reevaluation // Chem. Eng. Science. — Vol. 32.-P. 1055−1066. MehtaD. and Hawley M.C., 1969
- Wall effect in packed columns //1 & EC Process Design and Development. -Vol. 8, No. 2.-P. 280−282. Mickley H.S., Smith K.A., KorchakE.I., 1965
- Fluid flow in packed beds // Chem. Eng. Science. Vol. 20, No. 3. — P. 237−246. Mueller G.E., 1991
- Prediction of radial porosity distribution in randomly packed fixed beds of uniformly sized spheres in cylindrical containers // Chem. Eng. Science. -Vol. 46. P. 706−708. Nasr K., Ramadhyani S., Viskanta R., 1994
- An experimental investigation on forced convection heat transfer from a cylinder embedded in a packed bed // J. of Heat Transfer. Vol. 116, No. 1. -P. 73−80.
- Nield DA. andBejanA., 1999
- Convection in porous media. New-York: Springer.
- Nilles M. and Martin H., 1990
- Heat transfer at the wall of packed beds // Proc. 9th Int. Heat Transfer Conf. -Vol. 5.-P. 255−261.
- Poulikakos D. and Renken K., 1987
- Forced convection in a channel filled with porous medium, including the effects of flow inertia, variable porosity, and Brinkman friction // J. Heat Transfer. Vol. 109. — P. 880−888.
- Quinton J. H. andStorrow J. A., 1956
- Heat transfer to air flowing through packed tubes // Chem. Eng. Science. -Vol. 5, No. 6.-P. 245−257.
- Roblee L.H.S., BairdR.M. and Tierney J. W., 1958
- Radial porosity variations in packed beds // AIChE Journal. Vol. 4. — P. 460−464.
- Handbook of heat transfer applications, 1985ed. by Rohsenow W.M. and Hartnett J.P. New-York: Mc Graw-Hill Book Company.1. Schlunder E. U., 1966
- Warme- und Stoffubertragung zwischen durchstromten Schuttungen und darin eingebetteten Einzelkorpern // Chem. Ing. Techn. Vol. 38. — P. 767−779.
- StorckA. and Coeur et F., 1980
- Mass transfer between a flowing liquid and a wall or an immersed surface in fixed and fluidized beds // Chem. Eng. Journal. Vol. 20. — P. 149−156.1. VafaiK., 1984
- Convective flow and heat transfer in variable porosity media // Journal of Fluid Mech. Vol. 147. — P. 233−259.
- VafaiK., AlkireR.L., Tien C.L., 1985
- An experimental investigation of heat transfer in variable porosity media // J. of Heat Transfer. Vol. 107. — P. 642−647.
- Van der Merve D.J. and Gauvin W.H., 1971
- Velocity and turbulence measurement of air flow through a packed bed // AIChE Journal. Vol. 17, No.3. — P. 519−528.
- Varahasamy M. and Fand R.M., 1996
- Heat transfer by forced convection in pipes packed with porous media whose matrices are composed of spheres // Int. J. Heat Mass Trans. Vol. 39, No. 18.-P. 3931−3947.
- Verschoor H. and Schuit G.C.A., 1950
- Heat transfer to fluid flowing through a bed of granular solids // Appl. Science Res. Vol. 42, A2, No.2. — P. 97−119.
- Vortmeyer D. andShuster J., 1983
- Evalution of steady flow profiles in rectangular and circular packed beds // Chem. Eng. Science. Vol. 38. — P. 1691−1699.1. WangB-X. andDuJ-H., 1993
- Forced convection heat transfer in a vertical annulus filled with porous media // Int. J. Heat Mass Trans. Vol. 36, No. 17. — P. 4207- 4213.1. YagiS. and Kunii D., 1960
- Studies on heat transfer near wall surfase in in packed beds // AIChE Journal. Vol. 6, No.l. — P. 97−104.
- Yagi S. and Kunii D., 1961
- Studies on heat transfer in packed beds // Int. Development in Heat Trans. Colorado. Pt. IV. — P. 750−759.
- Yagi S. and Wakao N., 1959
- Heat and mass transfer from wall to fluid in packed beds // Amer. Inst. Chem. Eng. J. Vol. 5, No.l. — P. 79- 85.
- Yevseyev A.R., Nakoryakov V.E., Romanov NN., 1991
- Experimental investigation of a Turbulent filtration flow // Int. J. Multiphase Flow. Vol. 17, No.l.-P. 103−118.
- Zehner P. and Schlunder E.U., 1970
- Thermal conductivity of granular materials at moderate temperatures (in German) // Chemie Ingenieur Technik. Vol. 42. — P. 933−941.
- Горин A.B., Дехтярь P.A., Мухин В. А., Саломатин E.H. Теплообмен фильтрующейся жидкости со стенками канала, заполненного зернистой средой // Теплофизика и Аэромеханика. — 1996. т. З, № 2. — с.191−199.
- Горин A.B., Дехтярь P.A., Мухин В. А. Теплообмен при фильтрации жидкости в кольцевом канале, заполненном зернистой средой // Теплофизика и Аэромеханика. 1997. — т.4, № 4. — с.435−440.
- Горин А. В., Дехтярь P. А. Процессы переноса в зернистом слое // Труды Международной конференции «Всесибирские чтения по математике и механике», Томск, 1997. т. 2. — с. 137−138.
- Дехтярь Р. А. Теплообмен при вынужденной конвекции в каналах с зернистым слоем // Труды V Всероссийской конференции молодых учёных «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидродинамики», Новосибирск, 1998.- С. 28−31.
- Горин A.B., Дехтярь P.A., Мухин В. А., Саломатин E.H. Теплообмен со стенками каналов, заполненных зернистой средой // Труды Второй Российской Национальной конференции по теплообмену, Москва, 1998. т. 5. — с. 175−178.1. ПРИМЕЧАНИЕ
- Работа проводилась в Институте Теплофизики им. С. С. Кутателадзе под руководством д. ф.-м. н. A.B. Горина и при консультации д. т. н., профессора В. А. Мухина.
- Тема диссертации была поставлена научным руководителем A.B. Гориным и научным консультантом В. А. Мухиным.
- Соавтор статей E.H. Саломатин создал экспериментальный стенд и участвовал в проведении основных измерений теплообмена в круглом канале, заполненном зернистой средой.
- К.Г. Грехнёв, будучи студентом-дипломником, участвовал в проведении экспериментальных исследований в круглой трубе.