Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Слева: обычная теплообменная трубка. Справа: теплообменная трубка с пористым алюминиевым волокном. Изображение: Koji Enoki | Университет электрокоммуникаций
Слева: обычная теплообменная трубка. Справа: теплообменная трубка с пористым алюминиевым волокном. Изображение: Koji Enoki | Университет электрокоммуникаций

Производительные теплообменники со спекшимися пористыми материалами

Новости, обзоры, события

Опубликовано: 25.10.2021

Обновлено: 25.10.2021

 405

Пористый материал в теплообменной трубке снижает тепловое сопротивление теплообменника

Несмотря на кажущуюся простоту теплопередачи от одной среды к другой, работа машин очень сильно зависит от теплообменников. Количество переданного тепла между двумя жидкими средами зависит от материала теплообменной поверхности, площади контакта и свойств жидкостей. Чтобы повысить производительность теплопередачи между газообразными средами требуется увеличить площадь поверхности теплообмена.

Существуют технологии, в которых пористые материалы, увеличивают теплопередачу теплообменной трубки. Они представляют собой гранулированные, вспененные и волокнистые структуры. Материалы не прикрепляются к теплообменной трубке, а только заполняют ее. Поэтому при таком подходе менять существующую конструкцию элементов теплообменника не требуется.

В дополнение к этому методу замечено, что спекание теплообменной трубки и пористой среды улучшает их контакт между собой: уменьшается тепловое сопротивление и повышается теплообмен. Но как сильно улучшаются характеристики теплопередачи?

В работе, опубликованной в журнале Applied Thermal Engineering [1], исследователи из Университета электрокоммуникаций и Токийского аграрно-технического университета, Япония, сравнили характеристики теплопередачи обычных теплообменных трубок и тех, которые спекли с волокнистым пористым материалом.

Чтобы оценить производительность теплопередачи, измерили температуру воздуха на выходе из теплообменника. «Внутренний диаметр трубки составляет около 10-20 мм, а ее длина - 150 мм. Сухой воздух при 200 ⁰C проходит через трубку, а внешняя ее часть охлаждается изобутаном при температуре насыщения 2 ⁰C».

У обычной теплообменной трубки (без пористого алюминиевого волокна) температура воздуха на выходе составляла около 130 ⁰C. Когда трубку заполнили и спекли с пористым материалом, температура выходящего воздуха значительно снизилась. Длина наполнителя составила 50 мм, и воздух, покидающий трубку, приблизился к температуре насыщения изобутана (2 ⁰C).

Из разницы температур входящего и выходящего воздуха, исследователи определили теплопередачу трубок, и обнаружили, что образцы со спекшимся наполнителем передают тепло в двадцать раз лучше, чем обычные.

Такая способность материала передавать тепло - это путь к рекуперации энергии от источников, которые при существующих технологиях считаются непрактичными или низкопроизводительными. «Поскольку теплопередача газов очень низкая, тепло на заводах при температуре ниже 200 ⁰C сбрасывается в атмосферу по экономическим причинам. Теплообменные трубки с улучшенным в 20 раз коэффициентом теплопередачи по сравнению с обычными позволяют утилизировать низкопотенциальную тепловую энергию».

 

Ссылки:

1. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2021.117284

 

Источник: The University of Electro-Communications

20.65%
1 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Фото: ATLANTIS

Установка приливной турбины промышленного масштаба

Обновлено: 25.04.2020
 973
Разработан метод преобразования природного газа в невзрывоопасное твердое вещество, которое можно легко хранить и транспортировать. National University of Singapore

Быстрое и безопасное преобразование природного газа в твердое вещество

Обновлено: 06.12.2020
 880
Крупнейшая одиночная приливная электростанция O2. Фото: OMP

Крупнейшая в мире приливная электростанция отбуксирована из Шотландии

Обновлено: 26.05.2021
 599

Комментарии ()

  1. Sergey Simakov 26 октября 2021, 16:03 # ↓ 0
    Финиш… Простейший способ увеличить площадь теплообмена…
    С наружи делают ребристые поверхности. А внутри трудно…
    ответить
    1. SmolenBro 01 декабря 2021, 23:34 # ↓ 0
      Тепловое сопротивление снижается, однако и проходимость трубки тоже. Потребуется увеличивать давление жидкости, чтобы сохранить расход.
      ответить

      Написать комментарий

      Недавние публикации

      Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

      Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

      Обновлено: 26.07.2022  636
      Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

      Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

      Обновлено: 21.04.2022  640
      Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

      Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

      Обновлено: 07.05.2022  606

      Популярные категории

      • Вентиляция и кондиционирование28
      • Водоснабжение и водоотведение23
      • Ядерная энергетика6
      • Альтернативная энергия57
      • Системы отопления и охлаждения55

      Разместить статью

      Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

      Ссылки:

      • Контакты
      • Разместить статью
      • Конфиденциальность
      VK Telegram

      © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

      Отправить сообщение об ошибке?

      Ошибка:
      Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.