Авторы

Экспериментальные исследования интенсивности теплообмена в вязких многокомпонентных многофазных средах

DOI: 10.17586/1606‑4313‑2020‑19‑4-91-99
УДК 536.1/.62/.63; 665.1/.3

Экспериментальные исследования интенсивности теплообмена в вязких многокомпонентных многофазных средах

Федоров А. В., Баранов И. В., Волков С. М., Тагиев Ш. К., Ефимов А. В., Романов Н. Н., Федоров А. А., Симонова М. А.

Ссылка для цитирования: Федоров А.В., Баранов И.В., Волков С.М., Тагиев Ш.К., Ефимов А.В., Романов Н.Н., Федоров А.А., Симонова М.А. Экспериментальные исследования интенсивности теплообмена в вязких многокомпонентных многофазных средах // Вестник Международной академии холода. 2020. № 4. С. 91–99. DOI: 10.17586/1606‑4313‑2020‑19‑4-91-99

Аннотация
Рассматриваются и обсуждаются результаты экспериментальных исследований по изучению интенсивности процессов теплопереноса в органических вязких средах: растительное масло; мисцелла растительного масла; глицерин; смазывающие охлаждающие жидкости. Для проведения экспериментов предложен аппаратно-программный комплекс для автоматизации исследований по изучению теплопередачи образцов в вязких жидких средах, посредством измерения статических и динамических температурных характеристик. Получены зависимости коэффициента теплоотдачи от перегрева ядра в органических вязких средах на основании экспериментальных данных. Предлагаемый метод исследования интенсивности теплообмена базируется на теории регулярного теплового режима и основан на расчете теплоотдачи при остывании тела простой геометрической формы – металлического шара. Данный метод является экспрессным, а также позволяет работать с взрывоопасными и легковоспламеняющимися жидкостями, содержащими органические растворители. Исследование показало возможность изучения процесса теплоотдачи в однофазных, двухфазных средах, включая область фазового перехода. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании оборудования для производства и переработки масложировых продуктов.

Ключевые слова: вязкая среда, растительное масло, теплота, теплоотдача, перегрев, метод регулярного режима.

Список литературы

1. Гинзбург A.C., Громов М.А., Красовская Г.И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: справочник. М.: Агропромиздат, 1990. 287с.

2. Остриков А.Н., Горбатова А.В., Копылов М.В., Аникин А.А. Анализ теплофизических характеристик рапсового масла // ТП ПП АПК. 2017. №5 (19).

3. Юсупов Ш.Т., Тагоев С.А., Сафаров М.М. Влияние растворителей на поведение теплопроводности и теплоемкости хлопкового масла в широком интервале температур и давлений / Под ред. А.Г. Шашкова. Душанбе, 2007. 91 с.

4. О′Брайен Р. Жиры и масла. Производства, состав и свойства, применение 2-го изд. / Пер. с англ. Широкова В.Д., Бабейкиной Д.А., Селивановой Н.С., Магды Н.В. СПб.: Профессия, 2007. 752 с.

5. Сафаров М.М. Теплофизические свойства растительных масел / М.М. Сафаров, Ш.Т. Юсупов, М.А. Зарипова, С.А. Тагоев. Душанбе, 2002. 80 с.

6. Suresh Babu Valeru, P. Nageswara Rao, K.N.S. Suman.Optimization of Vegetable Oil Properties in Machining Environment through CFD. // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE). 2019, Vol. 8 Is. 12, р. 644-649.

7. Cruz-Forero D., Gonzále O., López L. Calculation of thermophysical properties of oils and triacylglycerols using an extended constituent fragments approach CT&F. // Ciencia, Tecnología y Futuro. 2012. Vol. 5 Nо. 1. P. 67-82.

8. Edwin E. Garcia Rojas, Jane S.R. Coimbra & Javier Telis-Romero.Thermophysical properties of cotton, canola, sunflower and soybean oils as afunction of temperature. // International Journal of Food Properties. 2013. 16:7. 1620-1629. DOI: 10.1080/10942912.2011.604889

9. Sonkamble.A.A., Sonsale.R.P., Kanshette, M.S. et al.Relaxation dynamics and thermophysical properties of vegetable oils using time-domain reflectometry. // J. Eur. Biophys. 2017. Vol. 46, 283-291.

10. Rodrigues A.R., Paiva A., Marco Gomes da Silva, Simões P., Barreiros S.Continuous enzymatic production of biodiesel from virgin and waste sunflower oil in supercritical carbon dioxide. // Journal of Supercritical Fluids. 2001, V. 20, pp. 245-255.

11. Saleem M., Hossain M.A., Suvash C. Saha, Gu Y.T.Heat transfer analysis of viscous incompressible fluid by combined natural convection and radiation in an open cavity. // Mathematical Problems in Engineering. 2014. vol. 412480. https://doi.org/10.1155/2014/412480

12. Ван В., Макеев А.Н. Анализ пассивных методов интенсификации теплопередачи для жидкостей высокой вязкости. // Бюллетень науки и практики. Технические науки. 2018. Т. 4. No3.

13. Баранов И.В., Федоров А.В., Новоселов А.Г., Тамбулатова Е.В., Крылов В.А., Федоров А.А., Волков С.М. Исследование взаимосвязи реологических и теплофизических свойств подсолнечных масел с их структурой // V МНТК "Современные методы и средства исследований теплофизических свойств веществ". 23-24 мая 2019 г.:материалы конференции. СПб.: Университет ИТМО, 2019.С. 79-81.

14. Кондратьев Г.М.Тепловые измерения: уч. пособие для вузов. М.-Л: Машгиз, 1957. 244 с.

15. Платунов E.C. Теплофизические измерение и приборы. Л.: Машиностроение, 1986. 256 с.

16. Юдина И.Ю., Кременевская М.И., Трапезникова А.С., Глазова, А.Э., Долгих К.И. Создание и исследование ряда пластических продуктов с добавлением модифицированного яичного белка. // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. 2017 (1):52-58.

17. Mohamed E. Ali.Free convection heat transfer from the outer surface of vertically oriented helical coils in Glycerol-Water solution. // Heat and Mass Transfer. 2004. vol. 40. No. 8. pp. 615-620.

18. Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием: справочник / Под общ. ред. Л.В. Худобина. М.: Машиностроение, 2006. 544 с.

Читать статью полностью