❄️Семинар 5. Проектирование двухфазного ТОА - ванна предварительного охлаждения. Кривая кипения
📋Пятый семинар по ПМиАКТ на кафедре Э4 для магистров первого года обучения. В рамках семинара рассматриваются особенности расчета и проектирования двухфазных теплообменных аппаратов в криогенной технике. Существенное внимание уделяется режимам кипения: в большом объеме, пузырьковому и пленочному, а также кризисам кипения. Процесс рассматривается на упрощенной модели кипения жидкости и абстрактной кривой кипения. В качестве примера приводится конструкция азотной ванны предварительного охлаждения гелия, подвергаются технологическому анализы основные элементы конструкции, принятые конструктивные решения и конструкционные материалы. Приводится сравнение змеевиковой и витой ванн предварительного охлаждения. ⚙️Семинар проводит аспирант кафедры Э4 - Мамедов Владислав Марсельевич. Если у Вас есть замечания по содержанию материала или Вы с чем-то не согласны, пожалуйста, напишите комментарий или свяжитесь по почте (mamedov-vm@bk.ru). 🔍Материалы, представленные на семинарах, находятся на сайте Ionium.ru в соответствующем разделе (https://ionium.ru/cryogenic) 📌Тайм-коды видео: 00:00 Заставка 00:12 План семинарского занятия 00:48 Достоинства предварительного охлаждения (ПО) 01:20 Стоимость Вт "холода" в холодильной технике 02:20 Стоимость Вт "холода" в криогенной технике 03:00 Вещества для ПО в цикле ожижения гелия 03:04 Жидкий азот и компоненты воздуха для ПО 03:35 Жидкий неон для ПО и его особенности 05:04 Жидкий водород для ПО и его особенности 06:34 Разомкнутый цикл "аннексии" гелия 07:20 Наиболее часто используемые вещества для ПО 08:14 Использование жидкого азота в тепловой изоляции 10:34 Особенности течения криогенных жидкостей в трубах 13:50 Использование переохладителей на линии жидкости 15:58 Влияние прочности переохладителей на систему 17:22 Упрощенная модель и режимы кипения 17:30 Кипение в большом объеме 19:30 Увеличение размеров пузырей в объеме 20:30 Пузырьковый режим кипения 21:50 Пленочный режим кипения 22:50 Пример пленочного явления в жидком азоте 24:06 Кривая кипения - функция теплового потока от разницы температур 26:30 Переход из кипения в большом объеме в переходное 27:20 Развитие пузырькового кипения 29:48 Развитое пузырьковое кипения 30:00 Кризис кипения I рода - переход в пленочное кипение 30:38 Пленочное кипение 32:10 Перенос процесса кипения на реальный ТОА 33:30 Резкое вскипание азота в месте входа змеевика 36:40 Кризис кипения и переход в пузырьковую область 38:00 Изменение давление над зеркалом жидкости 40:00 Развитое пузырьковое кипение 41:10 Переход из пузырькового кипения в большом объеме 42:40 Скорость удаления паров испарившейся жидкости 45:55 Практические примеры двухфазных ТОА 46:28 Змеевиковая ванна предварительного охлаждения 47:00 Многозаходный змеевик 47:50 Конструктивные соотношения высоты и диаметра ТОА 48:05 Особенности компоновки криостата 49:25 Направление развития змеевика в ТОА 53:10 Витая змеевиковая ванна предварительного охлаждения 55:50 Нецелесообразность оребрения трубок 58:40 Разбор особенностей методики расчета двухфазных ТОА 59:58 Критический тепловой поток - формула Кутателадзе 01:01:50 Методика расчета по Будневичу C.C. 01:03:40 Особенности расчета и изготовления ванн ПО в Гелиймаш 01:07:00 Коэффициент теплоотдачи по гелию 01:08:00 Геометрические характеристики витой ванны 01:11:30 Анализ конструкции витой ванны 01:11:40 Способы подвеса и размещения ванны 01:13:20 Дистрибьютер, змеевик, коллектор 01:14:10 Конструкционные материалы 01:14:45 Днища и варианты их исполнения 01:16:00 Направляющие для навивки змеевика 01:18:00 Изоляция внешнего кожуха ванны 01:19:00 Транспортировочные проушины 01:19:15 Штуцеры и патрубки ванны 01:20:20 Косой срез на трубке подаче жидкости 01:24:20 Определение уровня жидкости в ванне 01:28:50 Глобальные энергетические потери в ванне 01:32:20 Численный расчет ванны по кривой кипения 01:35:10 Реальная кривая кипения азота 01:35:45 Интегральный коэфф. теплоотдачи для гелия 01:36:48 Коэффициент теплопередачи в ванне 01:38:35 Переход к площади поверхности ТОА 01:40:05 Сравнение массогабаритных характеристик 01:42:00 Расчет на прочность ответственных элементов 01:44:00 Выводы и основные тезисы
📋Пятый семинар по ПМиАКТ на кафедре Э4 для магистров первого года обучения. В рамках семинара рассматриваются особенности расчета и проектирования двухфазных теплообменных аппаратов в криогенной технике. Существенное внимание уделяется режимам кипения: в большом объеме, пузырьковому и пленочному, а также кризисам кипения. Процесс рассматривается на упрощенной модели кипения жидкости и абстрактной кривой кипения. В качестве примера приводится конструкция азотной ванны предварительного охлаждения гелия, подвергаются технологическому анализы основные элементы конструкции, принятые конструктивные решения и конструкционные материалы. Приводится сравнение змеевиковой и витой ванн предварительного охлаждения. ⚙️Семинар проводит аспирант кафедры Э4 - Мамедов Владислав Марсельевич. Если у Вас есть замечания по содержанию материала или Вы с чем-то не согласны, пожалуйста, напишите комментарий или свяжитесь по почте (mamedov-vm@bk.ru). 🔍Материалы, представленные на семинарах, находятся на сайте Ionium.ru в соответствующем разделе (https://ionium.ru/cryogenic) 📌Тайм-коды видео: 00:00 Заставка 00:12 План семинарского занятия 00:48 Достоинства предварительного охлаждения (ПО) 01:20 Стоимость Вт "холода" в холодильной технике 02:20 Стоимость Вт "холода" в криогенной технике 03:00 Вещества для ПО в цикле ожижения гелия 03:04 Жидкий азот и компоненты воздуха для ПО 03:35 Жидкий неон для ПО и его особенности 05:04 Жидкий водород для ПО и его особенности 06:34 Разомкнутый цикл "аннексии" гелия 07:20 Наиболее часто используемые вещества для ПО 08:14 Использование жидкого азота в тепловой изоляции 10:34 Особенности течения криогенных жидкостей в трубах 13:50 Использование переохладителей на линии жидкости 15:58 Влияние прочности переохладителей на систему 17:22 Упрощенная модель и режимы кипения 17:30 Кипение в большом объеме 19:30 Увеличение размеров пузырей в объеме 20:30 Пузырьковый режим кипения 21:50 Пленочный режим кипения 22:50 Пример пленочного явления в жидком азоте 24:06 Кривая кипения - функция теплового потока от разницы температур 26:30 Переход из кипения в большом объеме в переходное 27:20 Развитие пузырькового кипения 29:48 Развитое пузырьковое кипения 30:00 Кризис кипения I рода - переход в пленочное кипение 30:38 Пленочное кипение 32:10 Перенос процесса кипения на реальный ТОА 33:30 Резкое вскипание азота в месте входа змеевика 36:40 Кризис кипения и переход в пузырьковую область 38:00 Изменение давление над зеркалом жидкости 40:00 Развитое пузырьковое кипение 41:10 Переход из пузырькового кипения в большом объеме 42:40 Скорость удаления паров испарившейся жидкости 45:55 Практические примеры двухфазных ТОА 46:28 Змеевиковая ванна предварительного охлаждения 47:00 Многозаходный змеевик 47:50 Конструктивные соотношения высоты и диаметра ТОА 48:05 Особенности компоновки криостата 49:25 Направление развития змеевика в ТОА 53:10 Витая змеевиковая ванна предварительного охлаждения 55:50 Нецелесообразность оребрения трубок 58:40 Разбор особенностей методики расчета двухфазных ТОА 59:58 Критический тепловой поток - формула Кутателадзе 01:01:50 Методика расчета по Будневичу C.C. 01:03:40 Особенности расчета и изготовления ванн ПО в Гелиймаш 01:07:00 Коэффициент теплоотдачи по гелию 01:08:00 Геометрические характеристики витой ванны 01:11:30 Анализ конструкции витой ванны 01:11:40 Способы подвеса и размещения ванны 01:13:20 Дистрибьютер, змеевик, коллектор 01:14:10 Конструкционные материалы 01:14:45 Днища и варианты их исполнения 01:16:00 Направляющие для навивки змеевика 01:18:00 Изоляция внешнего кожуха ванны 01:19:00 Транспортировочные проушины 01:19:15 Штуцеры и патрубки ванны 01:20:20 Косой срез на трубке подаче жидкости 01:24:20 Определение уровня жидкости в ванне 01:28:50 Глобальные энергетические потери в ванне 01:32:20 Численный расчет ванны по кривой кипения 01:35:10 Реальная кривая кипения азота 01:35:45 Интегральный коэфф. теплоотдачи для гелия 01:36:48 Коэффициент теплопередачи в ванне 01:38:35 Переход к площади поверхности ТОА 01:40:05 Сравнение массогабаритных характеристик 01:42:00 Расчет на прочность ответственных элементов 01:44:00 Выводы и основные тезисы