Автореферат (1095008)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Работа выполнена на кафедре «Техника низких температур»им. П.Л. Капицыфедеральногогосударственногобюджетногообразовательного учреждения высшего образования «Московскийполитехнический университет»НаучныйруководительОфициальныеоппонентыВедущаяорганизацияМаринюк Борис Тимофеевич, доктор техническихнаук, профессор; федеральное государственноебюджетное образовательное учреждение высшегообразования«Московскийполитехническийуниверситет», профессорСеменов Виктор Юрьевич, доктор технических наук,профессор;ПАО «Криогенмаш»,начальниклаборатории криогенных технологий, безопасности ипроцессов разделения газовИньков Анатолий Павлович, кандидат техническихнаук, доцент; ООО «Экотерм», директорМосковская государственная академия водноготранспорта – филиал федерального государственногобюджетного образовательного учреждения высшегообразования «Государственный университет морского иречного флота имени адмирала С.О.

Макарова»Защита состоится «25» декабря 2017 г. в 14.00 на заседаниидиссертационного совета Д 212.356.01 при федеральном государственномбюджетном образовательном учреждении высшего образования«Московский политехнический университет» по адресу: г. Москва,ул. Прянишникова, 2А., ауд. 1211.С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научнойбиблиотеке и на официальном сайте Московского политехаhttp://mospolytech.ru, а также на официальном сайте Минобранаукиhttp://vak.ed.gov.ru/.Автореферат разослан «___» __________ 2017 г.Ученый секретарьдиссертационного советаД 212.356.01,кандидат технических наукНагорноваИрина ВикторовнаОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования.

Пресная вода – важнейшийприродный ресурс, мировое потребление которого исчисляетсямиллиардами тонн ежедневно. От доступности и качества преснойводы напрямую зависит здоровье и благосостояние населения Земли.Потребность в пресной воде сегодня высока как никогда прежде.За последние полвека ее общее потребление утроилось, а орошаемыеводой площади увеличились вдвое. По самым оптимистичнымпрогнозам, к 2050 г. мировое потребление воды в области сельскогохозяйства увеличится на 20% как в зонах с неконтролируемымполивом, так и на искусственно орошаемых территориях.

Дефицитпресной воды становится одним из факторов, оказывающих влияние наглобальное экономическое развитие.Возрастает потребность в мобильных автономных опреснительныхустановках малой производительности для использования в частныхсельских хозяйствах и быту. В таких установках нуждаютсяотдаленные регионы с низкой плотностью населения инеблагоприятной для передачи и распределения пресной водыинфраструктурой.Высокая востребованность малогабаритных обессоливающихустановок имеет место и на водном транспорте, нуждающемся ввосполнении запасов чистой воды для обеспечения работыэнергетической установки и для удовлетворения бытовых нуждкоманды и пассажиров.Совершенствование опреснительной техники с целью снижениязатрат на производство пресной воды в первую очередь направлено наповышение энергоэффективности систем, что соответствует мировымтенденциям по рациональному потреблению энергетических ресурсови использованию альтернативных источников энергии.Повышение качества опреснительной техники зависит в том числеи от применения современных средств автоматизированногопроектирования на базе математических моделей, детальноописывающих происходящие в системе процессы.В связи со всем вышесказанным крайне актуальной является задачаразработки новых энергоэффективных мобильных опреснительныхустановок и математического описания протекающих в них процессов.Степень разработанности темы исследования.

Вопросыразработок новых и модернизации существующих опреснительныхустановок с механической компрессией пара рассмотрены широкимкругом исследователей, среди которых можно выделить какотечественных – Г.Я. Лукин, В.Н. Слесаренко, А.С. Седлов, Л.В.3Мелинова, С.М. Токарев, так и зарубежных – H.T. El-Dessouky, R.Semiat и др. Но при всем множестве публикаций по рассматриваемойтематике авторы ограничиваются рассмотрением тепловых балансовопреснительных систем, не затрагивая нестационарные процессы.Наличиематематическоймоделинестационарноготепломассообменного процесса кипения жидкости в гермокамереодноступенчатой дистилляционной установки с механическойкомпрессией пара позволило бы определять зависимость параметровработы установки от времени в процессе выхода ее на установившийсярежим работы и использовать полученные данные для повышенияэффективности процесса запуска системы.Процессы переноса теплоты являются определяющими приописании работы выпарной техники.

При этом процесс кипения носитсложный характер и все еще не изучен полностью несмотря на большойобъем работ в этой области, в том числе авторства таких ученых, какН.Г. Стюшин, Н.Н. Мамонтова, Д.А. Лабунцов, L. Schnabel, F. Giraud идр. Задача по выбору расчетных зависимостей для определениякоэффициента теплоотдачи в условиях разрежения паровогопространства усложняется малым количеством экспериментальныхданных, особенно в диапазоне температур 20…40 ºС. В доступнойлитературе для рассматриваемого диапазона температур приводятсяданные по теплообмену на горизонтальных плоских и оребренныхпластинах, а также по теплообмену для цилиндрических тел,использование которых не всегда представляется возможным из-заузкого круга рассматриваемых поверхностей теплообмена.Целью работы является улучшение эксплуатационныххарактеристикмобильныхдистилляционныхопреснительныхустановок и определение их параметров работы на пусковых режимах.Задачи исследования:1.

Разработать схемное решение мобильного дистиллятора,функционирующего в диапазоне температур кипения воды 20…40 ºС,способного использовать альтернативные источники энергии.2. Обосновать корректность выбора расчетных зависимостей дляопределения коэффициента теплоотдачи при прогреве массы воды всвободном объеме на вертикальных трубах в условиях вакуумированияпарового пространства.3.

Разработатьматематическуюмодельнестационарноготепломассообменного процесса в одноступенчатой дистилляционнойустановке с механической компрессией пара.4. Создать экспериментальный стенд для исследования вакуумногодистиллятора.45. Провестисериюэкспериментовдляподтвержденияработоспособности технического решения и верификации расчетныхзависимостей.Научная новизна:1.

Разработана и экспериментально подтверждена математическаямодель нестационарного тепломассообменного процесса кипенияжидкости в гермокамере одноступенчатой дистилляционной установкис механической компрессией пара, позволяющая определятьпараметры работы и время выхода установки на режим.2. Предложена и обоснована расчетная зависимость дляопределения коэффициента теплоотдачи при прогреве массы воды всвободном объеме на вертикальных трубах в условиях вакуумированияпарового пространства.Теоретическаяипрактическаязначимостьработы.Теоретическая значимость диссертационной работы состоит вразработанномматематическомописаниинестационарноготепломассобменного процесса в вакуумной одноступенчатойдистилляционной установке с механической компрессией пара, чторасширяет круг рассмотренных вопросов и полученных знаний вобласти дистилляционных установок.Практическая ценность диссертационной работы заключается ввозможности создания новых теплонасосных дистилляционныхустановок и оптимизации параметров работы существующих систем набазе результатов экспериментального исследования:1.

Верифицирована математическая зависимость для расчетавремени выхода на режим одноступенчатой дистилляционнойустановки с механической компрессией пара.2. Определены параметры работы двухроторного вакуумногонасос-компрессора типа РУТС, функционирующего в составевакуумной дистилляционной установки с механической компрессиейпара в качестве основного средства перемещения и сжатия паров.3. Получены опытные данные по теплоотдаче при прогреве массыводы в свободном объеме на вертикальных трубах в условияхвакуумирования парового пространства.Результаты, полученные автором в ходе выполнения работ,использованы в отчетах НИР по договору № 9344ГУ/2015 от 28 декабря2015 г., финансируемому Федеральным государственным бюджетнымучреждением «Фонд содействия развитию малых форм предприятий внаучно-технической сфере» по теме «Разработка и исследованиеэнергоэффективных теплонасосных дистилляционных установок дляопреснения и водоподготовки».5Методология и методы исследования.

При выполнениидиссертационногоисследованияиспользовалисьстандартныеобщепринятые методы разработки физико-математических моделей,численного моделирования с использованием специализированныхсредствавтоматизированногопроектирования,натурногоэксперимента и обработки экспериментальных данных, положениятеории теплообмена.Положения, выносимые на защиту:1. Техническое решение теплонасосной вакуумной мобильнойдистилляционной опреснительной установки на базе быстроходноговакуумного насос-компрессора типа РУТС и автономной вакуумнойэнергоустановки, отличающейся возможностью работы в режимах какопреснения с потреблением электроэнергии из сети, так иодновременной выработки пресной воды и электроэнергии за счетиспользования тепла солнечной радиации.2. Математическая модель процесса выхода одноступенчатойдистилляционной установки с механической компрессией пара наустановившийся режим работы.3.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации