Влияние состава рабочего тела на объём теплообменных аппаратов замкнутой газотурбинной установки
Аннотация
В работе проанализированы области применения замкнутых газотурбинных установок и показаны их основные недостатки. Обоснованы принципы выбора теплообменных поверхностей в рекуператоре, охладителе и подогревателе. Получены зависимости коэффициентов теплопроводности и вязкости гелий-ксеноновой смеси от температуры и процентного содержания гелия. Проанализировано влияние состава смеси на параметры потока теплоносителя в подогревателе. Выполнена оценка влияния состава рабочего тела ЗГТУ на объёмы теплообменных аппаратов и показано, что определяющим в теплообменных аппаратах ЗГТУ является подогреватель, массогабаритные параметры которого значительно превосходят охладитель и рекуператор. Выбран оптимальный состав смеси для получения минимальной массы и стоимости теплообменного оборудования ЗГТУ. DOI: 10.7463/aplts.0216.0837906
Список литературы
1. Арбеков А.Н., Леонтьев А.И., Самсонов В.Л., Суровцев И.Г., Каторгин Б.И., Чванов В.К., Кашкаров А.М., Елисеев Ю.С., Трдатьян С.А., Бабаев И.Г. Безъядерная энергетика пилотируемой экспедиции на Марс //Известия Российской академии наук. Энергетика. 2002. № 4. С. 3-12.
2. Манушин Э.А., Бекнев B . C , Осипов М.И., Суровцев И.Г. Ядерные газотурбинные и комбинированные установки. М.: Э нергоатомиздат. 1993. 272 с.
3. Стерман Л.С., Тевлин С.А., Шарков А.Т. Тепловые и атомные электростанции. 2-е изд., перераб. и доп. М: Энергоздат. 1982. 457 c.
4. Арбеков А.Н. Автономная долгоресурсная малообслуживаемая замкнутая газотурбинная установка, работающая на органическом топливе // Вестник СГАУ. № 3-2(34). Спец. вып. Самара, 2012. С. 307-312.
5. Елисеев Ю.С, Манушин Э.А., Михальцев В.Е., Осипов М.И., Суровцев И.Г. Теория и проектирование газотурбинных и комбинированных установок: учеб. для втузов. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. 635 с.
6. Леонтьев А.И., Арбеков А.Н., Бурцев С.А., Голубев С.В. Теплохладоэнергетический агрегат. Патент на полезную модель РФ № 123069, МПК F01K25/10.20.12.2012.
7. Арбеков А.Н., Бурцев С.А. Исследование цикла замкнутой газотурбинной тригенерационной установки последовательной схемы // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2012. № 3. Режим доступа:http://technomag.bmstu.ru/doc/359008.html (дата обращения 28.01.2016).
8. Арбеков А.Н., Бурцев С.А. Исследование цикла замкнутой газотурбинной тригенерационной установки параллельной схемы // Тепловые процессы в технике. 2012, Т. 4 № 7. С. 326-331.
9. Бурцев С.А., Кочуров Д.С., Щеголев Н.Л. Исследование влияния доли гелия на значение критерия Прандтля газовых смесей // Наука и Образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 5. С. 314-329. DOI:10.7463/0514.0710811.
10. Бурцев С.А., Кочуров Д.С., Щеголев Н.Л. Исследование влияния состава бинарных смесей инертных газов на их теплофизические свойства // Наука и Образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 11. С. 217-237. DOI: 10.7463/1115.0822897.
11. Иванов В.Л., Леонтьев А.И., Манушин Э.А., Осипов М.И. Теплообменные аппараты и системы охлаждения газотурбинных и комбинированных установок. М.: МГТУ им. Баумана. 2003. 591 с.
12. Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Олимпиев В.В., Щелчков А.В., Каськов С.И. Теплогидравлическая эффективность перспективных способов интенсификации теплоотдачи в каналах теплообменного оборудования. Казань: Центр инновационных технологий. 2009. 531 c.
13. Афанасьев В.Н., Бурцев С.А., Егоров К.С., Кулагин А.Ю. Цилиндр в пограничном слое плоской пластины // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2011. № 2. С. 3-22.
14. Кэйс В.М., Лондон А.Л. Компактные теплообменники . М.: Государственное энергетическое издательство. 1962. 160 с.
15. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Копп И.З. Эффективные поверхности теплообмена. М.: Энергоатомиздат, 1998. 408 с.
16. Бурцев С.А., Киселёв Н.А., Леонтьев А.И. Особенности исследования теплогидравлических характеристик рельефных поверхностей // Теплофизика высоких температур. 2014. Т. 52. №. 6. С. 895-898. DOI: 10.7868/S0040364414060052.
17. Ligrani P.M., Oliveira M.M., Blaskovich T. Comparison of Heat Transfer Augmentation Techniques // AIAA Journal, 2003. V. 41, No. 3. P. 337-362.
18. Бурцев С.А., Виноградов Ю.А., Киселёв Н.А. Стронгин М.М. Экспериментальное исследование теплогидравлических характеристик поверхностей с коридорным расположением лунок // Наука и Образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 5. C. 348-369. DOI: 10.7463/0515.0776160.
19. Бурцев С.А., Васильев В.К., Виноградов Ю.А., Киселёв Н.А., Титов А.А. Экспериментальное исследование характеристик поверхностей, покрытых регулярным рельефом // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. № 1. С. 263-290. DOI: 10.7463/0113.0532996.
20. Киселев Н.А., Бурцев С.А., Стронгин М.М. Методика определения коэффициентов теплоотдачи поверхностей с регулярным рельефом // Метрология. 2015. № 3. С. 34 - 45.
21. Шафиков Г.А. Интенсификация теплоотдачи при помощи лунок и накатки на поверхности теплообмена // Молодёжный научно-технический вестник. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015, № 4. Режим доступа: http://sntbul.bmstu.ru/doc/775066.html (дата обращения: 25.02.2016).
22. Мунябин К.Л. Эффективность интенсификации теплообмена углублениями и выступами сферической формы // Теплофизика и аэромеханика. 2003. Т. 10. №. 2. С. 235-247.
Рецензия
Для цитирования:
Шафиков Г.А. Влияние состава рабочего тела на объём теплообменных аппаратов замкнутой газотурбинной установки. Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация. 2016;(2):25-37.
For citation:
Shafikov G.A. Fluid Composition Impact on Heat Exchangers Volume of Closed-Cycle Gas Turbine Plant. Machines and Plants: Design and Exploiting. 2016;(2):25-37. (In Russ.)
Просмотров:
315
Послать статью по эл. почте 