Heat transfer during refrigerant boiling in smooth horizontal tubes of marine low-temperature air coolers

Abstract

Наведені результати експеримента по призначенню коефіцієнта тепловіддачі при кипінні холодоагенту у горизонтальній трубі повітроохолоджувача при температурах –18 і –37 ºС, по яким підібрани формули для його розрахунку. Мета. Отримання дослідних даних з тепловіддачі при кипінні холодоагенту в горизонтальній трубі, включеної до схеми холодильної машини, при температурах до –40 ºС та на підставі цих даних обґрунтовано підібрати розрахункові залежності для визначення коефіцієнта тепловіддачі. Методика. При проектуванні охолоджувачів повітря (ПО) систем рефрижерації важливим є правильний вибір розрахункових залежностей для визначення коефіцієнта тепловіддачі. Аналіз рівнянь, що описують мін у ПО з внутрішньотрубним кипінням холодоагентів, вказує на існування протиріч у їх виборі, а обчислені за різними рівняннями значення середніх коефіцієнтів тепловіддачі мають значну розбіжність (до 75 %). У відомих літературних джерелах відсутні дані щодо експериментальних коефіцієнтів тепловіддачі, які могли б служити критерієм обґрунтованого вибору розрахункових залежностей для визначення коефіцієнтів тепловіддачі при температурі кипіння до –40 ºС. Значення коефіцієнта тепловіддачі залежить не тількі від режимних параметрів, а й від наявності у холодоагенті олії, і навіть інших чинників. При дослідженні процесів тепловіддачі до холодоагенту, що кипить усередині труб ПО, як опитний випарник зазвичай застосовували горизонтальну трубу з навитим на неї електронагрівачем. Результати. Отримано рівняння та залежності для розрахунку тепловіддачі при кипінні холодоагенту всередині гладких горизонтальних мідних труб для зон розшарованого та хвильового режимів течії, характерних для умов роботи низькотемпературних охолоджувачів повітря. Наукова новизна. В результаті досліджень отримані дослідні дані щодо коефіцієнтів тепловіддачі при внутрішньотрубному низькотемпературному (–37 і –18 ºС) кипінні холодоагенту, підібрано рівняння та запропоновано напівемпіричну залежність, що враховує вплив олії на тепловіддачу при кипінні. Запропоновані рівняння рекомендовані до застосування при проектуванні низькотемпературних охолоджувачів повітря. Практична значимість. Запропоновані авторами розрахункові та дослідні співвідношення були використані при розробці герметичних холодильних машин для провізійних комор.