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