КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 17-19-01604
НазваниеЭкспериментальное и расчетно-теоретическое исследование процессов тепломассообмена при конденсации движущейся парогазовой смеси с большим содержанием неконденсирующихся газов на гладких и оребрённых трубах
Руководитель Яньков Георгий Глебович, Доктор технических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калужский государственный университет им. К.Э. Циолковского" , Калужская обл
Конкурс №18 - Конкурс 2017 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-404 - Проблемы создания энергетического оборудования
Ключевые слова теплообмен, массообмен, конденсация, диффузия, концентрация, скорость, трубка, парогазовая смесь, парциальное давление.
Код ГРНТИ44.31.35
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Исследования процессов конденсации движущегося практически чистого водяного пара в трубном пучке были проведены во Всероссийском теплотехническом институте Л. Д. Берманом и С.Н. Фуксом. Результаты их вошли в учебники и монографии (в том числе Шкловер Г.Г., Мильман О.О. «Исследование и расчет конденсационных устройств паровых турбин», М., Энергоатомиздат, 1985 г.). Д. Баттеруорт анализирует условия конденсации паро-газовой смеси с учётом равновесия фаз при изменении парциального давления пара, (Heat exchange Theory, D.B. Spalding, Д. Баттегуорт, 1983). Модель процесса не учитывает направленное движение парогазовой смеси. Аналогичные выкладки приведены С. С. Кутателадзе (Основы теории теплообмена, 1970 г.) и В.П. Исаченко (Теплообмен при конденсации, 1977). В последней монографии описаны проблемы, связанные с решением задач тепломассопереноса парогазовой смеси.
В нашем анализе полезно использовать эти подходы к описанию тепломассопереноса, дополнить их параметрами направленного течения парогазовой смеси с большим содержанием неконденсирующихся газов (НКГ).
Прогресс компьютерной техники радикально расширил диапазон возможностей при изучении явлений тепломассопереноса. Фундаментальные исследования в расчетно-теоретическом и экспериментальном планах позволяют обобщить результаты и заложить основу методик расчета этого процесса.
В ходе исследования предполагаются следующие этапы:
– построение математической и компьютерной моделей конденсации пара из смеси с учетом направленного движения парогазовой смеси в трубном пучке и наложении процесса диффузии НКГ в пограничном слое;
– проведение экспериментальных исследований в диапазоне концентрации газовой компоненты (по массе) – 0÷30%: при скорости парогазовой смеси 0÷50 м/с,
давлении 5÷100 кПа, температуре охлаждающей среды 15÷70°С;
– разработка методики и обобщение результатов экспериментальных исследований;
– сопоставление результатов экспериментальных и расчетно-теоретических исследований, верификация и корректировка математической и компьютерной моделей;
– разработка методики расчета процесса конденсации пара из парогазовой смеси с большим содержанием неконденсирующихся газов.
Постановка задачи является новой, так как в настоящее время имеются исследования по конденсации чистого движущегося пара, конденсации пара из практически неподвижной парогазовой смеси, но нет исследований, корректно совмещающих эти процессы.
Актуальность изучения процесса конденсации пара из смеси с неконденсирующимися газами определяется потребностью современных технологий энергоэффективности и энергосбережения в разработках методик расчета теплообменных аппаратов для теплоутилизационных установок, вакуумных и атмосферных конденсаторов газопаровых турбин и парогазовых установок.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Мильман О.О., Крылов В.С., Птахин А.В., Кондратьев А.В., Яньков Г.Г.
High-Efficiency Condenser of Steam from a Steam–Gas Mixture
Thermal Engineering, December 2017, Volume 64, Issue 12, pp 874–883 (год публикации - 2017)
10.1134/S0040601517120072
2.
Мильман О.О., Яньков Г.Г., Кондратьев А.В., Птахин А.В., Крылов В.С., Корлякова Е.Ю., Жилин А.Е.
Approximate estimation of the thermal resistance of the terms in the process of heat transfer through the finned wall
Journal of Physics: Conference Series, Volume 891 (2017) 012137, 10 November 2017 (год публикации - 2017)
10.1088/1742-6596/891/1/012137
3.
Минко К.В., Яньков Г.Г., Мильман О.О., Крылов В.С.
A numerical model of forced convection condensation on a horizontal tube in the presence of noncondensables
Conference Series, Volume 891 (2017) 012138, 10 November 2017 (год публикации - 2017)
10.1088/1742-6596/891/1/012138
Публикации
1. Артёмов В.И., Минко К.Б., Яньков Г.Г., Мильман О.О. FORCED CONVECTION CONDENSATION OF STEAM IN THE PRESENCE OF A NONCONDENSABLE GAS – A NUMERICAL MODEL Proceedings of the 16th International Heat Transfer Conference, IHTC-16-23150, August 10-15, 2018, Beijing, China (год публикации - 2018)
2. Мильман О.О., Крылов В.С., Птахин А.В., Кондратьев А.В., Яньков Г.Г. Steam Condensation from a Moving Steam-Gas Mixture Thermal Engineering, December 2018, Volume 65, Issue 12, pp 916–921 (год публикации - 2018)
3. Артемов В.И., Минко К.Б., Яньков Г.Г., Мильман О.О. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНДЕНСАЦИИ ПАРА ИЗ ПАРОГАЗОВОЙ СМЕСИ НА ПОВЕРХНОСТИ ТРУБНОГО ПУЧКА ИЗ ГЛАДКИХ ТРУБ Труды Седьмой Российской национальной конференции по теплообмену: в 3 томах (22—26 октября 2018 г., Москва). Т. 2. — М.: Издательский дом МЭИ, 2018. — 454 с, Т.2, с. 16-18 (год публикации - 2018)
4. Кондратьев А.В., Птахин А.В., Корлякова Е.Ю., Жилин А.Е. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ТЕРМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ СТЕНКИ ОРЕБРЕННОЙ ТРУБЫ Труды Седьмой Российской национальной конференции по теплообмену: в 3 томах (22—26 октября 2018 г., Москва). Т. 3., Т.3, с.134-137 (год публикации - 2018)
5. Артемов В.И., Минко К.Б., Яньков Г.Г Модель конденсации пара из парогазовой смеси на поверхности горизонтальной трубы при произвольной ориентации набегающего потока Труды Седьмой Российской национальной конференции по теплообмену: в 3 томах (22—26 октября 2018 г., Москва). Т. 2., Т.2, с. 11-15 (год публикации - 2018)
Публикации
1.
Минко К.Б., Яньков Г.Г., Артёмов В.И., Мильман О.О.
A mathematical model of forced convection condensation of steam on smooth horizontal tubes and tube bundles in the presence of noncondensables
International Journal of Heat and Mass Transfer, № 140(2019) с. 41-50 (год публикации - 2019)
10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.05.099
2.
Минко К.Б., Артемов В.И., Яньков Г.Г., Крылов В.С.
Верификация математической модели пленочной конденсации пара из движущейся паровоздушной смеси на пучке из гладких горизонтальных труб
ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА, № 11, с. 43-51 (год публикации - 2019)
10.1134/S0040363619110031
3.
Минко К.Б., Артемов В.И., Яньков Г.Г., Крылов В.С.
Численное моделирование конденсации пара при течении парогазовой смеси в канале переменного сечения с пучком гладких горизонтальных труб
Теплоэнергетика, № 12, с. 68-76 (год публикации - 2019)
10.1134/S0040363619120063
4. Мильман О.О., Фёдоров В.А. Воздушно-конденсационные установки и сухие градирни Мильман О.О. Воздушно-конденсационные установки и сухие градирни / О.О. Мильман, В.А. Фёдоров. - Калуга: Манускрипт, 2019. - 388 с. (год публикации - 2019)
5.
Мильман О.О., Картуесова А.Ю., Яньков Г.Г., Птахин А.В., Крылов В.С., Корлякова М.О.
Исследование параллельной работы секций вакуумного конденсатора в условиях неравномерного охлаждения
Теплоэнергетика, № 2, 2019, с.5-12 (год публикации - 2019)
10.1134/S0040363619020024