ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДИСПЕРГИРОВАННЫМ ПОТОКОМ

В работе выполнен анализ литературных источников, посвященный способам и устройствам для получения диспергированного газодисперсного потока теплоносителя и его диагностике. Подготовлена детальная программа исследований. Разработана конструкция и создана новая экспериментальная установка для исследования эффективности охлаждения рабочего участка в условиях индукционного нагрева диспергированным потоком теплоносителя. Приведено описание разработанных узлов установки и ее основных элементов, конструкции рабочих участков, методик монтажа термопар на рабочих участках, проведения экспериментов, обработки экспериментальных данных, результаты наладочных испытаний. Выполнена подготовка экспериментальной установки к проведению исследований. Получен массив экспериментальных данных о теплообмене в следующем диапазоне режимных параметров: избыточное давление воды и воздуха pводы = (0.5÷3.0)·105 Па, pвозд = (0.5÷8.0)·105 Па соответственно; объемный расход дистилированной воды Qводы = (6.5·10-6÷7.0·10-5) м3/с и воздуха Qвозд = (2.8·10-4 ÷2.2·10-3) м3/с; подводимая электрическая мощность Nэл = (0÷17) кВт. Проведена его обработка. В результате обработки получены зависимости распределения температуры теплоносителя по длине рабочего участка. Выполнена оценка значений величины плотности теплового потока и коэффициента теплоотдачи. Получено расчетные соотношения для определения коэффициента теплоотдачи на рабочем участке в критериальной форме. Сформулированы рекомендации по оптимизацию геометрических параметров форсунки и ее расположению относительно нагреваемой поверхности, а также проектированию системы охлаждения высоконагруженных элементов конструкций для современных экспериментальных термоядерных реакторов.