Координатор: д-р техн. наук Баев В. К.
Исполнители: ИТПМ, ИВМ, ИК СО РАН
Получены фундаментальные результаты в области динамики течений, тепломассообмена в дисковых машинах многофункционального назначения, в части разработок перспективных схем и способов работы энергопреобразующих устройств.
В частности:
установлено существенное влияние неадеабатичности течения в дисковой роторной машине на внутренние течения и, как следствие, интенсивность теплообмена;
установлено, что радиальные возвратные течения и нестационарность являются характерными особенностями течений в междисковых роторах и не могут игнорироваться при разработке схем и конструкций энергопреобразующих устройств;
определено, что использование фазовых переходов во влажном воздухе позволяет существенно интенсифицировать теплообмен (аналогично процессам в тепловых трубах);
показано, что использование обращаемости термоэлектрических преобразователей в сочетании с периодическими способами работы энергопреобразующих устройств (в том числе с изменением функций дисковых машин во времени) позволяют значительно повышать энергетическую эффективность при одновременном снижении средней мощности;
установлено, что применение тепловых аккумуляторов и тепловых труб с вентильным эффектом дает существенный эффект;
обоснована эффективность многопланового использования ячеисто-пористых материалов в энергопреобразующих устройствах, в том числе как носителей катализаторов, теплообменников, рабочих органов для перемещения среды;
разработаны новые материалы и технологии приготовления каталитических элементов энергопреобразующих устройств.
Разработаны физико-математические модели и соответствующие методики расчета, пригодные для практического использования при создании энергопреобразующих устройств.
Выполнены разработки отдельных элементов, перспективных для повышения эффективности, энергопреобразующих устройств.
Созданы и испытаны реперные конструкции энергопреобразующих устройств, часть из которых явилась опытными образцами новой продукции:
1. Модель термоэлектрического кондиционера-холодильника с дисковым вентилятором — как тестовая модель для проверки схемных решений и методик расчета (рис. 1).
Рис. 1. Термоэлектрический кондиционер — холодильник. Fig. 1. Thermoelectrical conditioner-cooler. |
2. Автономный источник энергообеспечения на газе с каталитическим горелочным устройством. Образец ориентирован на нужды МЧС, может рассматриваться как прототип практического устройства (рис. 2).
Рис. 2. Автономный источник энергообеспечения. Fig. 2. Autonomous power supply source. |
3. Автономный источник энергообеспечения на твердом топливе. Образец для обоснования принципиальных решений при эксплуатации в натурных условиях.
4. Воздухоочиститель воздуха от вредных примесей в животноводческих помещениях. Проведены всесторонние испытания в производственных условиях опытно-промышленного образца (рис. 3).
Рис. 3. Воздухоочиститель воздуха для животноводческих помещений. Fig. 3. Air purification fan for a cattle housing. |
5. Воздухоочиститель от пыли. Образец создан и испытан. Передан корейской стороне по контракту (рис. 4).
Рис. 4. Воздухоочиститель от пыли. Fig. 4. Air purification fan with the dust separation. |
6. Термоэлектрический холодильник с тепловым аккумулятором и тепловой трубкой.
Ориентирован на применение на железнодорожном транспорте. Подготовлен комплект технической документации. Изготовлены два опытных образца на базе морозильной камеры “Бирюса 145” (рис. 5).
Рис. 5. Термоэлектрический холодильник с тепловым аккумулятором: 1 — объем холодильника, 2 — корпус блока охлаждения, 3 — тепловой аккумулятор, 4 — блок термоэлек- трических преобразователей, 5 — жидкостный горячий радиатор, 6 — корпус, герметизирующий блок ячеек, 7 — холодный радиатор, 8 — электродвигатель с вентилятором, 9 — тепловая труба, 10 — поток теплового воздуха из объема холодильника, 11 - поток воздуха из блока охлаждения. Fig. 5. Thermoelectrical cooler with the heat accumulator: 1 — cooler space; 2 — cooling block case; 3 — heat accumulator; 4 — block of the thermoelectrical transformers; 5 — liquid hot radiator; 6 — block for germetisation; 7 — cool radiator; 8 — electromotor with the fan; 9 - heat tube; 10 — warm air flow from cooler; 11 — air flow from cooler block. |
При создании реперных конструкций использованы разработанные методики расчета и проведено их тестирование при испытаниях.
Обосновано использование ячеисто-пористых материалов в качестве многофункциональных роторов энергопреобразующих устройств, это создает реальную основу для воплощения термо- и газодинамически обоснованных идей эффективного энергопреобразования в широком спектре практически важных устройств и ставит новые задачи в области фундаментальных наук, что является одним из главных достижений настоящего проекта.
Список основных публикаций
В оглавление | Далее |