Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка и исследование опытных образцов ресурсосберегающего теплоэнергетического теплообменного оборудования

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.516.11.6025
Организация
КазНЦ РАН
Руководитель работ
Шлянников Валерий Николаевич
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Внебюджетные средства
5 млн

Разработка опытно-промышленных теплообменников нового поколения с высокой интенсивностью теплообмена, обеспечивающее защиту от осаждения солей жесткости на теплообменных поверхностях.

Соисполнители

Организация
КНИТУ-КАИ
Организация
ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ"

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Шамсутдинов Эмиль Васильевич

Этапы проекта

1
26.04.2007 - 07.12.2007
Разработаны математические модели процессов интенсификации теплообмена в пластинчатых теплообменниках с интенсификаторами в форме сферических, цилиндрических, траншейных, поперечных продольных и спиральных выемок и выступов в каналах теплообменного оборудования. Проведены численные исследования процессов гидродинамики и теплообмена в профилированных каналах жидкостных теплообменных аппаратов, определение безразмерных коэффициентов теплоотдачи и коэффициентов трения для различных типов поверхностных интенсификаторов, анализ механизмов возникновения интенсификации теплообмена, выбор рационального типа поверхности интенсификатора для различных видов теплоносителей и режимных параметров жидкостных теплообменников. Разработаны полуэмпирические модели и методы инженерного расчета теплоотдачи и сопротивления в интенсифицированных каналах теплообменных аппаратов с поверхностными интенсификаторами теплообмена на основе теории внутреннего пограничного слоя. Разработаны теплофизические модели обтекания поверхностей и исследование процессов интенсификации конвективного теплообмена в кожухотрубчатых теплообменных аппаратах с поверхностными интенсификаторами. Разработана математическая модель физико-химических процессов, протекающих в водном теплоносителе и пакет прикладных программ. Проведены патентные исследования тематике проекта.
Развернуть
2
01.01.2008 - 30.06.2008
Разработаны и изготовлены модельные образцы интенсифицированных пластинчатых и кожухотрубчатых теплообменников. Проведены экспериментальные исследования по изучению гидродинамических и теплоотдающих свойств до 10 вариантов дискретных шероховатостей с изменением глубины, диаметра и шага. Осуществлена визуализация течения теплоносителя в окрестности дискретной шероховатости. Получены теплогидродинамические характеристики (зависимости коэффициентов сопротивления и теплоотдачи от числа Рейнольдса) исследованных теплообменных поверхностей. Проведен анализ полученных данных с целью определения оптимальных геометрических параметров дискретной шероховатости для различных жидких сред. Проведены термоанемометрические исследования режимов течения и теплообмена при вынужденной конвекции теплоносителя в каналах с поверхностными интенсификаторами в виде периодически расположенных сферических, цилиндрических и траншейных выемок и выступов, имеющих различные геометрические характеристики; изучение структуры течения (поля скоростей, температур и др.) во внутренних пограничных слоях на дне выемки и в полосе гладкой стенки за выемкой.
Развернуть
3
01.07.2008 - 31.10.2008
Разработаны и изготовлены модельные образцы высокоэффективных пластинчатых и кожухотрубчатых теплообменников. Проведены экспериментальные исследования режимов течения и теплообмена при вынужденной конвекции теплоносителя в кожухотрубчатых и пластинчатых теплообменниках с поперечной дискретной шероховатостью, имеющих различные геометрические характеристики, а также режимов течения адиабатного газожидкостного потока в каналах с непрерывной закруткой в широком диапазоне чисел Рейнольдса. Построены карты режимов течения. Разработаны методы и экспериментальное исследование микроструктуры (скоростей и температур фаз, распределения их в канале, газосодержания и т.д.) двухфазных течений в каналах, гидродинамики и теплообмена в относительно коротких трубах со вставленной скрученной лентой, в трубах со сплошной равномерной шероховатостью (в виде нарезки метрической резьбы) и вставленной скрученной лентой, а также кипения воды в кольцевых каналах с проволочной навивкой на центральное тело.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.6 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Продолжительность работ
2010 - 2012, 29 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
КазНЦ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2009 - 2011, 26 мес.
Бюджетные средства
90 млн
профинансировано
Тема
Разработка технологии и создание опытных образцов интенсифицированных теплообменников.
Продолжительность работ
2009 - 2011, 28 мес.
Бюджетные средства
110 млн
Количество заявок
4
Тема
Проведение исследований и разработка технологических основ модификации функциональных поверхностей теплообменного оборудования для защиты от коррозии, предотвращения намораживания влаги и накапливания отложений.
Продолжительность работ
2008, 2 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка нового поколения стабильных нанофлюидных систем с аномально высокой теплопроводностью для высокоэффективных теплообменных устройств.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 12 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка технологических решений по интенсификации теплообменных процессов в системах теплоснабжения и отопления зданий и сооружений на основе наноуровневой модификации функциональных поверхностей теплотехнического оборудования.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 17 мес.
Бюджетные средства
11 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка высокоскоростной энергосберегающей импульсно-детонационной газовой горелки для повышения эффективности тепловой работы промышленных печей и теплоэнергетических установок.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 26 мес.
Бюджетные средства
270 млн
Количество заявок
1