Теплообмен при взаимодействии высокоскоростной газокапельной струи с поверхностью при кипении

Авторы

Карпышев А. В.^*, Фирсов В. П., Антюхов И. В.^*, Горелов А. А.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: cryogen204@mail.ru

Аннотация

Представлены результаты экспериментального исследования теплоотдачи при взаимодействии высокоскоростных газокапельных струй c горячими поверхностями. Эксперименты проводились при взаимодействии водо-воздушных мелкодисперсных струй с медным калориметром. Скорость капель в потоке изменялась от 25 до 90 м/с, а угол натекания струи от 0 до 90°. Получено, что максимальная величина теплового потока в зависимости от скорости струи изменяется от 5 до 8 МВт/м2. Скорость охлаждения поверхности более чем в 5 раз превышает скорость охлаждения в большом объеме. При изменении угла натекания струи на поверхность с 0 до 90° плотность теплового потока увеличивается с 1,75 до 8 МВт/м2.

Ключевые слова:

газокапельная струя; теплоотдача; кипение

Библиографический список

1. Nishio S., Hirata M. Direct contact phenomenon between a liquid droplet and high temperature solid

surface. Int. Heat Transfer Conference, Toronto, 1978. pp. 245...250

2. Katto Y. and Shimizu M. Upper limit of CHF in the saturated forsed convection boiling on a heated disk

with a small impinging jet, Int. J. Heat and Mass Transfer. 101, 1979, pp. 265...269

3. Лабейш В.Г. Жидкостное охлаждение высокотемпературного металла. ─ Л..: Изд-во Ленингр.,

ун-та, 1983

4. Kandula M. Mechanisms and predictions of burnout in flow boiling over heated surfaces with an

impinging jet, Int. J. Heat and Mass Transfer. vol. 33, No.9, 1990, pp. 1795...1803

5. Dreitser G.A., Firsov V.P., Antyukhov I.V., Prokopenko A.S. Heat Transfer at Interaction of Liquid

Nitrogen. Jet with Surfaces, In Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics, 2001,

Proc. Of Fifth World Conference, Pisa, Edizioni ETS, Vol.2, pp.999-1004

6. Алифанов, О.М. Обратные задачи теплообмена. ─ М.: Машиностроение, 1988.

7. Дж. Бек, Б. Блакуэлл, Ч. Сент-Клэр, мл. Некорректные обратные задачи теплопроводности. ─

М.: Мир, 1989.

8. Лабейш В.Г., Шелудько О.В., Пименов А.Г.  Теплосъем при струйном и капельном охлаждении

высокотемпературной поверхности // Тепловые процессы при производстве листового проката. ─ Л.,

1981. С. 86-90

9. Jim S-J Chen, R.C. Ren. Transient heat transfer on a hot plate cooled by a water spray and an impinging

jet. Heat Transfer 1998, Vol. 5, p. 463 ─ 470

10. J. Aharan, R. Harari, Y. Weiss, M. Haim. Cooling of high-temperature cylindrical surface using an

array of water impingement jets. Heat Transfer 1998, Vol. 5, p 417─  420