Экспериментальное определение изменения коэффициента теплоотдачи при воздействии на процессы теплообмена высокоамплитудных колебаний
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2026-1-76-80Ключевые слова:
качка, коэффициент теплоотдачи, ядерная энергетическая установка, эффективностьАннотация
Настоящее исследование направлено на определение влияния высокоамплитудных колебаний на процессы теплообмена. При работе транспортных ядерных энергетических установок (ЯЭУ) в условиях движения неизбежна качка, представляющая собой динамическое воздействие высокоамплитудных колебаний на корпус судна, тем самым её действие направлено и на ЯЭУ. Цель исследования заключается в определении степени влияния качки на теплогидравлические процессы. Исследование проводилось на стенде, представляющем собой простейший теплообменник с жидкими средами по типу «труба в трубе» с противоточным движением сред, подключённом к кривошипно-шатунному механизму, моделирующему качку. Для анализа полученных экспериментальных данных использовались критериальные уравнения и зависимости. По итогам расчёта полученные в ходе эксперимента температуры были преобразованы в коэффициент теплоотдачи, который, в свою очередь, позволил сделать выводы о степени влияния на теплообмен процессов колебаний. Результаты работы подтвердили теоретические предположения об увеличении эффективности теплообменного процесса вследствие разрушения теплового пограничного слоя за счёт внешнего динамического воздействия. Полученные выводы могут быть применены при проектировании теплообменных аппаратов ЯЭУ и других устройств.
Библиографические ссылки
1. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977.
2. Сатаев А.А. Системный анализ и модели теплогидравлических процессов в оборудовании судовых ЯЭУ при воздействии внешних динамических сил. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского гос. техн. ун-та им. Р.Е. Алексеева, 2022.
3. Аношкин Ю.И., Дунцев А.В. Теплообменные процессы в ЯЭУ. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского гос. техн. ун-та им. Р.Е. Алексеева, 2015.
4. Pendyala R., Jayanti S., Balakrishnan A.R. Flow and Pressure Drop Fluctuations in a Vertical Tube Subject to Low Frequency Oscillations // Nuclear Eng. and Design. 2008. V. 238(1). Pp. 178—187.
5. Lai Z. e. a. Experimental Study on Thermal Hydraulic Characteristics of Natural Circulation Loop under Motion Condition // Appl. Thermal Eng. 2022. V. 207(7). P. 118122.
6. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам. М: Энергоатомиздат, 1990.
7. Селиванов Н.В. Моделирование тепломассообмена высоковязких жидкостей в колеблющейся ёмкости: разработка методов расчёта, эксперимент, промышленное использование: дис. … доктора техн. наук. Астрахань: Астраханский гос. техн. ун-т, 2002.
---
Для цитирования: Трофимов М.А., Сатаев А.А. Экспериментальное определение изменения коэффициента теплоотдачи при воздействии на процессы теплообмена высокоамплитудных колебаний // Вестник МЭИ. 2026. № 1. С. 76—80. DOI: 10.24160/1993-6982-2026-1-76-80
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Mikheev M.A., Mikheeva I.M. Osnovy Teploperedachi. M.: Energiya, 1977. (in Russian).
2. Sataev A.A. Sistemnyy Analiz i Modeli Teplogidravlicheskikh Protsessov v Oborudovanii Sudovykh YaEU pri Vozdeystvii Vneshnikh Dinamicheskikh Sil. Nizhniy Novgorod: Izd-vo Nizhegorodskogo Gos. Tekhn. Un-ta im. R.E. Alekseeva, 2022. (in Russian).
3. Anoshkin Yu.I., Duntsev A.V. Teploobmennye Protsessy v YaEU. Nizhniy Novgorod: Izd-vo Nizhegorodskogo Gos. Tekhn. Un-ta im. R.E. Alekseeva, 2015. (in Russian).
4. Pendyala R., Jayanti S., Balakrishnan A.R. Flow and Pressure Drop Fluctuations in a Vertical Tube Subject to Low Frequency Oscillations. Nuclear Eng. and Design. 2008;238(1):178—187.
5. Lai Z. e. a. Experimental Study on Thermal Hydraulic Characteristics of Natural Circulation Loop under Motion Condition. Appl. Thermal Eng. 2022;207(7):118122.
6. Kirillov P.L., Yur'ev Yu.S., Bobkov V.P. Spravochnik po Teplogidravlicheskim Raschetam. M: Energoatomizdat, 1990. (in Russian).
7. Selivanov N.V. Modelirovanie Teplomassoobmena Vysokovyazkikh Zhidkostey v Koleblyushcheysya Emkosti: Razrabotka Metodov Rascheta, Eksperiment, Promyshlennoe Ispol'zovanie: Dis. … Doktora Tekhn. Nauk. Astrakhan': Astrakhanskiy Gos. Tekhn. Un-t, 2002. (in Russian)
---
For citation: Trofimov M.A., Sataev A.A. Experimental Determination of the Heat Transfer Coefficient Variation in Thermal Power Equipment Subjected to High-amplitude Oscillations. Bulletin of MPEI. 2026;1:76—80. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2026-1-76-80
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
