Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Теоретичне та експериментальне дослідження теплообміну в каналі з гранульованою насадкою

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

І.І. Мукмінов
http://orcid.org/0000-0002-3674-9289
І.Л. Бошкова
https://orcid.org/0000-0001-5989-9223
Н.В. Волгушева
http://orcid.org/0000-0002-9984-6502
Е.І. Альтман
https://orcid.org/0000-0002-8934-2036
М.Д. Потапов
https://orcid.org/0000-0002-6847-5745

Анотація

Досліджується ефективність акумуляції теплоти повітря гранульованою насадкою ґрунтового регенеративного теплообмінника та можливості моделювання процесів розповсюдження теплового фронту по довжині насадки за часом. Розглядається один із додатків застосування регенеративного апарату з щільним шаром, для якого джерелом теплоти є сонячне випромінювання, а самий регенератор розробляється для підтримки необхідного температурного клімату в теплицях. Наведені результати випробування пілотної установки в натурних умовах. Отримані криві розподілу температур за довжиною теплообмінного каналу для різних моментів часу нагрівання гранульованої насадки. Проведено дослідження процесу теплообміну між потоком повітря та часткою щебеню в каналі. Встановлено, що відмінності в температурах стінки та частки незначні, внаслідок чого похибкою вимірювань температури на випромінювання можна знехтувати. Отримано, що акумульована часткою теплота передавалася в навколишнє середовище тривалий час, що свідчить про раціональність застосування щебеню в якості гранульованої насадки для регенеративних теплообмінників. Проведений аналіз ходу кривих температур на поверхні частки та в середині. Визначено, що закон зміни температури для всіх точок частки однаковий. Здійснено комп’ютерне моделювання процесу нагрівання щільного шару часток в теплообмінному каналі. Проведений аналіз розподілу температур по довжині теплообмінного каналу за різні періоди нагрівання. Показано, що комп’ютерне моделювання здатне прогнозувати швидкість розповсюдження теплового фронту для довільних вихідних даних та визначати в залежності від умов використання геометричні характеристики каналу та робочі параметри, такі як температура і витрата повітря, тривалість періодів нагрівання і охолодження

Ключові слова:
Теплота, Акумуляція, Частка щебеню, Пілотна установка, Комп’ютерне моделювання, Температурний фронт

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Мукмінов, І., Бошкова, І., Волгушева, Н., Альтман, Е., & Потапов, М. (2021). Теоретичне та експериментальне дослідження теплообміну в каналі з гранульованою насадкою. Refrigeration Engineering and Technology, 57(4), 264-272. https://doi.org/10.15673/ret.v57i4.2206
Розділ
ЕНЕРГЕТИКА ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ

Посилання

1. Bartzanas, T., Tchamitchian, M., Kittas, C. (2005) Influence of the Heating Method on Green-house Microclimate and Energy Consumption. Biosystems Engineering, 91 (4), 487-499.
2. Taki, M., Rohani, A., Rahmati-Joneidabad, M. (2018) Solar thermal simulation and applications in greenhouse. Information processing in Agriculture, 5 (1), 83-113.
3. Mesmoudi, K., Soudani, A., Zitouni, B., Bournet, P., Serir, L. (2010) Experimental study of the energy balance of unheated greenhouse under hot and arid climates: Study for the night period of winter season. Journal of the Association of Arab Universities for Basic and Applied Sciences, 9 (1), 27-37.
4. Zhou, L., Li, X., Ni, G. W., Zhu, S., Zhu, J. (2019) The revival of thermal utilization from the Sun: interfacial solar vapor generation. National Science Review, 6, 562-578.
5. Pavlov, G., Olesen, B. (2012) Thermal energy storage – A review of concepts and systems for heating and cooling applications in buildings: Part 1 –Seasonal storage in the ground. Journal HVAC&Research, 18 (3), 515-538.
6. Almendros-Ibáñez, J. A., Fernández-Torrijos, M., Sobrinoc, С. (2019) A review of solar thermal energy storage in beds of particles: Packed and fluidized beds. Solar Energy, 192 (1), 193-237.
7. Liu, Y., Tao, S., Liu, X., Wen, Z. (2014) Three dimensional analysis of gas flow and heat transfer in a regenerator with aluminium balls. Applied Thermal engineering, 69, 113-122.
8. Adeyanju, A., Manohar, K. (2009) Theoretical and Experimental Investigation of Heat Transfer in Packed Beds. Research Journal of Applied Sciences, 4 (5), 166-177.
9. Bu, S. S., Yang, J., Zhou, M., Li, S. Y., Wang, Q. W., Guo, Z. X. (2014) On contact point modifications for forced convective heat transfer analysis in a structured packed bed of spheres. Nuclear Engineering and Design, 270, P. 21-33.
10. Kilkovský, B., Jegla, Z. (2016) Preliminary Design and Analysis of Regenerative Heat Exchanger. Сhemical engineering transactions, 52, 655-660.
11. Sit, M. L., Juravliov, A. A., Doroshenko, A. V., Goncharenko, V. A. (2016) Energy Supply System for Industrial Poultry Houses. Regional energy issues, 1 (30), 89-100.
12. Vasiliev, V.A., Kamenetsky, K. K. (2010) Experimental study of a regenerative heat exchanger and analysis of thermal processes. Kholodil'naya tekhnika i konditsionirovaniye, 2, 22-33.
13. Yulong, D., Yurong, H., Ngoc, T. C., Wei, Y. (2008) Hydrodynamics and heat transfer of gas-solid two-phase mixtures flowing through packed beds. Progress in Natural Science, 18, 1185-1196.
14. Veinik, A.I. (1959) Approximate calculation of heat conduction processes. M.-L.: Gosenergoizdat, 183.
15. Lykov, A.V. (1967) Theory of Heat Conduction. M.: Vysshaya shkola, 600.

Найчастіше прочитані статті того самого автора (ів)