Научный отчет № 5239

Название

Разработка оперативных целевых прогнозов путей повышения эффективности энергоустановок и теплообменного оборудования на основе глубокого изучения физико-технических проблем в наиболее ответственных узлах. Этап 3. Эстафета-Ф-ИМ.

Авторы

Виноградов Ю.А., Леонтьев А.И., Бурцев С.А., Егоров К.С., Здитовец А.Г., Киселѐв Н.А., Стронгин М.М., Кочуров Д.С., Лущик В.Г., Макарова М.В., Мячин К.В., Попович С.С.

Аннотация

Цель работы: разработка оперативных целевых прогнозов по актуальным для создания принципиально новых образцов вооружения и военной техники направлениям в области физико-технических проблем военной энергетики. Проведены патентные исследования в области использования диссипативных и транспирационных процессов в теплообменном оборудовании и системах охлаждения теплонапряженных деталей и узлов. Выполнен анализ достигнутого уровня и продемонстрированы проблемы развития теплопередающего оборудования и систем охлаждения высоконагруженных теплонапряженных деталей и узлов энергоустановок. Проведено обоснование целесообразного уровня необратимых потерь энергии в теплопередающем оборудовании и теплонапряженных деталях и узлах. Проведен сравнительный анализ известных способов охлаждения, позволяющих приблизить глубину охлаждения к пористым системам охлаждения, но при этом имеющих значительно больший ресурс и меньшую потребную мощность на прокачку охладителя. Показана целесообразность применения транспирационных способов охлаждения на примере систем охлаждения лопаток газовых турбин. Выполнен анализ данных о процессах переноса теплоты, массы и количества движения на поверхностях, покрытых регулярным рельефом. Проанализирована гидродинамика и тепло- и массообмен при обтекании поверхностей с лунками и продемонстрировано влияние этих факторов на аналогию Рейнольдса. Проведен анализ и выполнено обоснование целесообразных вариантов тепловой защиты поверхности, связанных с наличием поперечного потока вещества у поверхности тела при наличии завесного и пористого охлаждения.

Год публикации

2014 г.

Объём

134 с.

Научный руководитель

Леонтьев А.И.

Ключевые слова

энергоустановки, ГТД, ДВС, теплообмен, трение, фазовый переход, ьеплофизические свойства, процессы переноса, интенсификация теплообмена.