Теплообменники регенеративные Теплоотдача

В регенеративном теплообменнике с неподвижной шаровой насадкой теплоотдача при движении газа через насадку в усло- [c.86]

Определить поверхность нагрева регенеративного теплообменника промышленной печи, в котором воздух подогревается уходящими газами от в=20°С до Г в = 1000°С. Температура газов на входе в регенератор г=1450°С. Длительность периодов движения газов и воздуха Тг=Тв = 0,5 ч. Коэффициенты теплоотдачи от дымовых газов к насадке (с учетом излучения дымовых газов) и от насадки к воздуху соответственно равны аг=65 Вт/(м -К) и ав = 10 Вт/(м -К). Расход воздуха 1 кг/с и газов 1,07 кг/с. Теплоемкость газов и воздуха определять с учетом температуры по формулам для воздуха. [c.138]

Неизотермичность процессов сжатия и расширения — другая важная причина отклонения действительного цикла от идеального. Очевидно, что в двигателе при частоте вращения примерно 1000 об/мин эти процессы ближе к адиабатным (отсутствует теплообмен), чем к изотермическим (бесконечно большой коэффициент теплоотдачи). Для того чтобы процесс был наиболее близок к изотермическому, в двигателе обычно используют специальные дополнительные теплообменники (нагреватель, примыкающий к полости расширения и служащий для подвода теплоты к рабочему телу, и холодильник, расположенный в зоне полости сжатия для отвода теплоты от рабочего тела) (см. рис. 1.12). Несмотря на определенные улучшения условий теплообмена, наличие этих теплообменников имеет и некоторые отрицательные стороны. По всей вероятности они повышают гидравлическое сопротивление, отрицательно влияющее на характеристики двигателя. Далее, наличие указанных теплообменников влечет за собой увеличение общего мертвого объема из-за свободных объемов нагревателя и холодильника, что имеет решающее значение для характеристик регенеративных двигателей. Кроме того, рабочее тело нагревается не только при его перемещении из регенератора в полость расширения, но и при его обратном движении. Подобным же образом происходит и охлаждение рабочего тела как на входе, так и на выходе из полости сжатия. Возможны также и однопоточные системы, однако они вносят дополнительные трудности. [c.34]

Регенератор обычно изготавливается из пористого материала, образующего длинный извилистый канал для протекающего по нему рабочего тела, чтобы обеспечить наибольщую площадь поверхности контакта между материалом регенератора и газом. Высокие значения суммарного коэффициента теплоотдачи в регенераторе достигаются не только за счет развитых теплообменных поверхностей, но п за счет малых гидравлических диаметров. Эти факторы обеспечивают близкую к единице эффективность регенеративных теплообменников при условии, что теплоемкость материала существенно больше теплоемкости рабочего тела. Это условие в общем ограничивает использование регенераторов случаем систем с газообразным рабочим телом. Регенераторы используются на различных крупных предприятиях типа доменных и стеклоплавильных печей, а также на газотурбинных станциях. Эти регенераторы обычно представляют собой крупные теплообменники, размеры которых достигают 40 м и в которых направление потока не меняется в течение периодов, составляющих многие часы. Регенераторы, применяющиеся в современных двигателях Стирлинга, считаются большими, если их диаметр превышает 60 мм, а периоды движения потока в одном направлении составляют несколько миллисекунд. Поэтому большая часть подробных аналитических результатов, полученных для крупных инерционных регенераторов, вряд ли применима для регенераторов двигателя Стирлинга, хотя основные концепции и принципы работы являются, по существу, одинаковыми. В регенераторах малого размера гораздо больщее значение имеют такие факторы, как аэродинамическое сопротивление, влияние стенки кожуха регенератора и задержка рабочего тела. Последний эффект вызван тем, что некоторая часть рабочего тела не может пройти весь канал регенератора. и задерживается внутри него на несколько циклов вследствие сложности природы колеблющегося и возвратного течения, а это отрицательно влияет на характеристики теплообмена в регенераторе. [c.251]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...