Исследование методов интенсификации теплообмена при конденсации перспективных рабочих тел для органического цикла Ренкина в наклонных и горизонтальных трубах
| Название НИОКТР | Исследование методов интенсификации теплообмена при конденсации перспективных рабочих тел для органического цикла Ренкина в наклонных и горизонтальных трубах |
|---|---|
| Аннотация | Полученные в рамках работ 2022-2024 гг. экспериментальные данные по отрицательным углам наклона требуют детального анализа, которые будут использованы как база для разработки программы экспериментальных исследований, модернизации стендовой базы для обеспечения заданных параметров в экспериментах, а также для разработки первой редакции математической и компьютерной модели процесса конденсации при отрицательных углах. В частности необходим анализ процессов конденсации при отрицательных углах наклона в случае многоходового конденсатора. Для интенсификации теплообмена в условиях нестабильности течения конденсата при отрицательных углах наклона предполагается использование средства стабилизации течения в сочетании с интенсификатором. В качестве таких устройств предполагается использовать профильные элементы внутри труб: спиральные и шнековые вставки на части длины, гасители пульсации на входе – выходе теплообменных труб, сочетание этих элементов. Повышение эффективности теплообменников с существенно неравномерной интенсивностью процесса конденсации предполагается реализовать за счет перераспределения потоков охлаждающей жидкости или газа. В работе предполагается сочетание расчетно-теоретических и экспериментальных методов исследования процесса тепломассообмена при конденсации пара и методов интенсификации перспективных теплоносителей - хладонов R245fa, R142b, пр. Численное моделирование планируется выполнить методом VOF (Volume of Fluid) с учетом турбулентных режимов в жидкой и паровой фазах. С этой целью будет использоваться авторский CFD код ANES. В ходе выполнения гранта РНФ в 2022-2024 г.г. авторами проекта накоплен значительный опыт применения метода VOF для моделирования процессов конденсации в трубах и на внешней поверхности труб и трубных пучков, отраженный в публикациях. В частности, авторами предложен алгоритм автоматического выбора так называемой константы Lee для модели межфазного обмена энергией и массой в процессе конденсации, который учитывает теплофизические свойства теплоносителя и размеры ячеек сетки. Указанный алгоритм использовался применительно к процессам конденсации в трубах и на внешней поверхности труб и трубных пучков и показал хорошую работоспособность. Итогом работы должна стать методика расчёта конденсаторов пара для энергетических установок с органическим теплоносителем на основе цикла Ренкина при отрицательных углах наклона и с учетом нескольких ходов по пару конденсационной установки. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 14000.0 |
| Дата начала | 2025-06-10 |
| Дата окончания | 2026-12-31 |
| Номер контракта | 22-19-00495-П |
| Дата контракта | 2025-06-10 |
| Количество отчетов | 2 |
| УДК | 620.9:662.92; 658.264 |
| Количество просмотров | 17 |
| Руководитель работы | Яньков Георгий Глебович |
| Руководитель организации | Казак Максим Анатольевич |
| Исполнитель | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калужский государственный университет им. К.Э. Циолковского" |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-11-28 06:44:34 UTC, 2025-11-28 06:44:34 UTC |
| ОКПД | Нет |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | численное моделирование; эксперимент; тепломассообмен; теплоноситель; рабочее тело; конденсация; горизонтальные и наклонные трубы; хладоны; интенсификация |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 44.31.35 - Промышленная теплоэнергетика и теплотехника |
| OECD | — |
| OESR | Энергетика и топливо |
| Приоритеты научно-технического развития | б) переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии, способов ее передачи и хранения; |
| Регистрационные номера | ikrbs: {'card_list': [{'id': 'E5WV89IZZMOEE9HHX6LML9LH'}]} |