В наличии

Характеристики

ISBN/ISSN 978-5-7782-3321-8
Год издания 2017
Автор Чичиндаев А.В.
Кафедра ТТФ
Типография НГТУ
Факультет ФЛА
430 руб.
В корзину В корзине

В учебном пособии рассматриваются вопросы расчёта, проектирования и оптимизации компактных теплообменников для современной авиационной, корабельной и автомобильной техники. Дается общее представление об устройстве, принципе действия, особенностях работы пластинчато-ребристых теплообменников. Приводятся классификация и систематизированные справочные материалы о более чем 120 имеющихся в промышленности оребрённых поверхностях, собранные из малотиражных публикаций или давно изданной литературы. Даются представления об особенностях работы, расчете, проектировании и оптимизации конструкции наиболее распространённых вариантов компактных теплообменников: воздухо-воздушных теплообменников, теплообменника-конденсатора, теплонапряжённого (первичного) теплообменника, воздухо-жидкостного теплообменника. В учебном пособии содержатся оригинальные авторские результаты, полученные при выполнении научно-исследовательской работы по заказам авиационных фирм. Материал является базовым для курсов «Компьютерное моделирование физических процессов», «Теплообменные устройства», «Агрегаты СКВ», «Проектирование СКВ», «Агрегаты и системы ЛА».

В учебном пособии рассматриваются вопросы расчёта, проектирования и оптимизации компактных теплообменников для современной авиационной, корабельной и автомобильной техники. Дается общее представление об устройстве, принципе действия, особенностях работы пластинчато-ребристых теплообменников. Приводятся классификация и систематизированные справочные материалы о более чем 120 имеющихся в промышленности оребрённых поверхностях, собранные из малотиражных публикаций или давно изданной литературы. Даются представления об особенностях работы, расчете, проектировании и оптимизации конструкции наиболее распространённых вариантов компактных теплообменников: воздухо-воздушных теплообменников, теплообменника-конденсатора, теплонапряжённого (первичного) теплообменника, воздухо-жидкостного теплообменника. В учебном пособии содержатся оригинальные авторские результаты, полученные при выполнении научно-исследовательской работы по заказам авиационных фирм. Материал является базовым для курсов «Компьютерное моделирование физических процессов», «Теплообменные устройства», «Агрегаты СКВ», «Проектирование СКВ», «Агрегаты и системы ЛА».



ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие    5
Список принятых обозначений    6
Список принятых сокращений    9
Введение    10
Приложение I. ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОРЕБРЕНИЙ    17
1. Описание геометрических и теплогидравлических параметров    17
1.1. Геометрические параметры оребрений    17
1.2. Теплогидравлические параметры оребрений    19
2. Оребрения с прямыми ребрами    21
2.1. Гладкие оребрения    21
2.1.1. Прямоугольные оребрения    21
2.1.2. Трапециевидные ребра    25
2.1.3. Треугольные ребра    26
2.1.4. Многослойные ребра    31
2.2. Рассеченные ребра    33
2.2.1. Прямоугольное сечение    33
2.2.2. Многослойные ребра    36
2.3. Перфорированные ребра    42
3. Оребрения с криволинейными ребрами    43
3.1. Волнистые ребра    43
3.2. Жалюзийные ребра    45
3.2.1. Жалюзийное одно- и двухступенчатое ребро    45
3.2.3. Жалюзийное трехступенчатое    48
3.3. Ребра с турбулизаторами    54
Приложение II. ПАКЕТ ПРОГРАММ ПО КОМПЛЕКСНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ КОМПАКТНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА    59
1. Основное окно программы    60
2. Окно «вид сверху»    61
2.1. Окно «выбор параметров конденсатора»    61
2.2. Окно «температурное поле»    63
2.3. Окно «площадь обмерзания»    63
2.4. Окно «альтернативный выбор конденсатора»    63
2.5. Панель инструментов основного окна программы    65
3. Окна «горячее оребрение», «холодное оребрение»    66
3.1. Окно «выбор параметров холодного теплоносителя»    66
3.2. Окно «параметры холодного (горячего) оребрения»    67
3.3. Окно «отобразить все в одном масштабе»    68
3.4. Общая информация окна оребрения    68
4. Окно «функция»    68
4.1. Окно «температурные поля»    69
4.2. Окно «оптимизационные зависимости»    69
4.3. Окно «очистить поле графиков»    70
4.4. Окно «убрать фоновый рисунок»    70
Приложение III. МЕТОДИКА РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНДЕНСАТОРА    71
1. Проектировочный расчет конденсатора    71
1.2. Определение площади теплообменника    73
1.3. Выбор геометрии оребрения    76
1.4. Расчет габаритов теплообменника    79
2. Проверочный расчет конденсатора    84
2.1. Исходные данные    84
2.2. Расчет интенсивности теплоотдачи    85
2.3. Расчет теплопередачи    86
2.4. Расчет поля температур    90
3. Выбор и расчет ПОС конденсатора    92
3.1. Анализ работоспособности конденсатора    92
3.2. Расчет ПОС входных кромок    93
3.3. Расчет обводного канала    95
4. Материал курсового проекта    97
4.1. Исходные данные для оптимизации конденсатора    97
4.2. Графический материал пояснительной записки    99
Приложение IV. ПРИМЕР РАСЧЕТА КОНДЕНСАТОРА СКВ    101
1. Проектировочный расчет конденсатора СКВ    101
1.1. Исходные данные    101
1.2. Определение площади теплообменника    102
1.3. Выбор геометрии оребрения    103
1.4. Расчет габаритов теплообменника    105
2. Проверочный расчет конденсатора    108
2.1. Исходные данные    108
2.2. Расчет интенсивности теплоотдачи    108
2.3. Расчет теплопередачи    109
2.4. Расчет температур теплообменной поверхности    113
3. Выбор и расчет ПОС конденсатора    114
3.1. Анализ работоспособности конденсатора    114
3.2. Расчет ПОС входных кромок    115
Приложение V. ПРИМЕР ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА КОНДЕНСАТОРА    119
1. Проектировочный расчет конденсатора    119
1.1. Конденсатор с Rex = 2500 (турбулентный режим)    119
1.1.1. Определение площади теплообменника    119
1.1.2. Выбор геометрии оребрения    121
1.1.3. Расчет габаритов теплообменника    122
1.2. Конденсатор с Rex = 3000 (турбулентный режим)    123
1.2.1. Определение площади теплообменника    123
1.2.2. Выбор геометрии оребрения    124
1.2.3. Расчет габаритов теплообменника    125
1.3. Конденсатор с Rex = 3500 (турбулентный режим)    126
1.3.1. Определение площади теплообменника    126
1.3.2. Выбор геометрии оребрения    127
1.3.3. Расчет габаритов теплообменника    128
1.4. Конденсатор с Re = 2000 (ламинарный режим)    129
1.4.1. Определение площади теплообменника    129
1.4.2. Выбор геометрии оребрения    130
1.4.3. Расчет габаритов теплообменника    131
1.5. Конденсатор с Re = 1500 (ламинарный режим)    132
1.5.1. Определение площади теплообменника    132
1.5.2. Выбор геометрии оребрения    133
1.5.3. Расчет габаритов теплообменника    134
2. Гидравлический расчет    135
2.1. Конденсатор с Re = 2500 (турбулентный режим)    135
2.1.1. Определение потерь на трение    135
2.1.2. Определение потерь во входной крышке    135
2.1.3. Определение потерь в выходной крышке    136
2.1.4. Определение суммарных потерь в теплообменнике    137
2.2. Конденсатор с Re = 3000 (турбулентный режим)    137
2.2.1. Определение потерь на трение    137
2.2.2. Определение потерь во входной крышке    137
2.2.3. Определение потерь в выходной крышке    138
2.2.4. Определение суммарных потерь в теплообменнике    138
2.3. Конденсатор с Re = 3500 (турбулентный режим)    139
2.3.1. Определение потерь на трение    139
2.3.2. Определение потерь во входной крышке    139
2.3.3. Определение потерь в выходной крышке    140
2.3.4. Определение суммарных потерь в теплообменнике    140
2.4. Конденсатор с Re = 2000 (ламинарный режим)    140
2.4.1. Определение потерь на трение    140
2.4.2. Определение потерь во входной крышке    141
2.4.3. Определение потерь в выходной крышке    141
2.4.4. Определение суммарных потерь в теплообменнике    142
2.5. Конденсатор с Re = 1500 (ламинарный режим)    142
2.5.1. Определение потерь на трение    142
2.5.2. Определение потерь во входной крышке    142
2.5.3. Определение потерь в выходной крышке    143
2.5.4. Определение суммарных потерь в теплообменнике    143
Анализ эффективности работы оребрений    144
3. Проверочный расчет    145
3.1. Последовательность теплового расчета    145
3.1.1. Расчет параметров конденсатора    145
3.1.2. Расчет режима течения теплоносителя    145
3.1.3. Расчет интенсивности теплоотдачи    146
3.2. Алгоритм расчета элементарной ячейки конденсатора    146
3.3. Анализ эффективности работы оребрений    147
Приложение VI. ПРИМЕР РАСЧЕТА ПЕРВИЧНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА (ПТО)    151
1. Проектировочный расчет типового ПТО      151
1.1. Исходные данные    151
1.2. Определение площади теплообменника    152
1.3. Расчет геометрии ПТО    155
1.4. Расчет габаритов ПТО    156
2. Проектировочный расчет усовершенствованного ПТО      159
2.1. Исходные данные    159
2.2. Определение площади теплообменника    160
2.3. Расчет геометрии ПТО    161
2.4. Расчет габаритов ПТО    162
2.5. Сравнение типового и усовершенствованного ПТО    164
3. Проверочный расчет типового ПТО    166
3.1. Исходные данные для типового ПТО (случай 1.2)    166
3.2. Расчет интенсивности теплоотдачи    166
3.3. Определение выходных температур холодного и горячего теплоносителей    168
3.4. Расчет температуры пластины в каждой ячейке    171
4. Проверочный расчет усовершенствованного ПТО    171
4.1. Оптимизация с помощью режима течения (2.2)    172
4.2. Оптимизация с помощью обводного канала (вариант 2.2.1)    172
5. Проверочный расчет оптимального ПТО    173
5.1. Оптимизация оребрения в горячем тракте (вариант 2.2.2)    174
5.2. Оптимизация оребрения в обоих трактах (вариант 2.2.3)    177
6. Расчет температурных напряжений    181
6.1. Типовой ПТО (вариант 1.2)    181
6.2. Усовершенствованный ПТО    181
6.2.1. По режиму течения (вариант 2.2)    181
6.2.2. С обводным каналом (вариант 2.2.1)    182
6.3. Оптимальный ПТО    182
6.3.1. Оребрение в горячем тракте (вариант 2.2.2)    182
6.3.2. Оребрение в горячем и холодном трактах (вариант 2.2.3)    182
6.4. Анализ полей температур и напряжений в ПТО    183
7. Методические указания к курсовой работе    187
7.1. Описание курсовой работы    187
7.1.1. Краткая характеристика работы    187
7.1.2. Исходные данные к работе    187
7.1.3. Порядок работы с программой    187
7.2. Содержание пояснительной записки    188
7.2.1. Исходные данные    188
7.2.2. Технологическая оптимизация    188
7.2.3. Тепловая оптимизация    188
7.2.4. Эксплуатационная оптимизация    188
7.3. Выводы    189
7.4. Исходные данные для оптимизации ПТО    189
Приложение VII. СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ    191
1. Физические свойства воздуха    191
1.1. Свойства сухого воздуха    191
1.2. Точка росы влажного воздуха    192
1.3. Теплоемкость с фазовыми переходами влажного воздуха    195
2. Физические свойства воды    198
3. Физические свойства масел    200
3.1. Трансформаторное масло    200
3.2. Масло МК    200
3.3. Масло МС-20    201
3.4. Масло АМГ-10    202
4. Физические свойства цветных и титановых сплавов    202
5. Перевод теплофизических величин в систему СИ    204
Список литературы    207

Данные подготавливаются.

Вернуться к списку