Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Апреля 2012 в 17:49, дипломная работа
Вопросам интенсификации теплообмена в настоящее время уделяется немало внимания: увеличение скорости теплопередачи является необходимым во многих областях науки и техники. Одним из методов решения этой задачи является использование электрического ветра для обдува нагревателя.
Электрический ветер по сути своей является частным случаем ЭГД – течений, изучение которых началось еще в XVIII веке, когда появилась возможность работать с высоким напряжением. Более детальные исследования ЭГД – явлений начались только в середине прошлого века. В настоящий момент данное направление исследований перспективно благодаря своей области применения: электрический ветер используется при создании конструкций интенсификации теплообмена (в частности в условиях, где этот процесс затруднен, например, в космосе), а также при производстве электрофильтров и ионизаторов воздуха.
Введение. 3
Обзор литературы. 4
Экспериментальная установка. Метод Теплера. 5
Метод Теплера. 5
Описание установки. 10
Расшифровка теневых картин. Восстановление поля градиента температуры, поля температуры. 15
Исследование интенсификации охлаждения нагревателя электрическим ветром. 23
Эксперимент 1. Определение оптимального расположения гребенки игл относительно нагревателя. 23
Эксперимент 2. Исследование зависимости интенсификации теплообмена нагревателя с окружающей средой при различных значениях рассеиваемой мощности. 29
Эксперимент 3. Исследование интенсификации теплообмена электрическим ветром при различных напряжениях высоковольтного источника. 32
Численное моделирование. 37
Выводы 47
Список литературы 49
Для подтверждения полученных результатов было проведено численное моделирование. В результате было получено распределение коэффициента конвекции для случая расположения игл напротив верхней части электрода и напротив центральной его части. Сравнение распределений показало, что различие эффективности охлаждения нагревателя электрическим ветром для этих двух положений гребенки игл обусловлено различием интегральной величины коэффициента конвекции вдоль поверхности пластины. Это объясняется тем, что при расположении игл напротив середины нагревателя, центральная струя электрического ветра разделяется на 2 потока воздуха, движущиеся в противоположных направлениях и отводящих тепло от двух половин высоты нагревателя. Они охлаждают нагреватель эффективнее, чем 1 струя, движущаяся вдоль всей поверхности нагревателя, в случае верхнего расположения гребенки игл. Моделирование подтвердило, что охлаждение пластины электрическим ветром происходит тем интенсивнее, чем больше скорость ветра в центральной струе. Однако при одинаковой скорости ветра, теплообмен нагревателя с окружающей средой при расположении активного электрода напротив центральной части пластины происходит интенсивнее, чем в случае расположения игл напротив верхней ее части.
Список литературы
[1] Г.А.Остроумов.
Взаимодействие электрических и гидродинамических
полей. Физические основы электрогидродинамики.
М.: Наука 1979
[2] Л.А.Васильев.
Теневые методы. М.: Наука 1968
[3] Верещагин
И.П. Коронный разряд в аппаратах электронно-ионной
технологии. М: Энергоатомиздат, 1985
[4] Зуев
Д.В. Компьютерное моделирование электрического
ветра в воздухе. Бакалаврская работа.
СПб, 2009
[5] Винайкин
М.Ю. Экспериментальное исследование электрического
ветра в воздухе. Бакалаврская работа.
СПб, 2009
[6] Соколов
А.И. Экспериментальное исследование
электрического ветра в системе игольчатых
электродов. Бакалаврская работа. СПб,
2010
[7] Корчёмкин
И.Н. Экспериментальное исследование влияния
электрического ветра на тепловой пограничный
слой естественной конвекции в воздухе.
Магистерская работа. СПб, 2010
[8] Мятович
С.Ю. Компьютерное моделирование полутеневой
установки. Бакалаврская работа. СПб,
2009
[9] Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. Теоретическая физика: Гидродинамика, т.6 М.: Наука 1986
Информация о работе Экспериментальное исследование интенсификации теплообмена электрическим ветром