СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Рассмотрены методики Кутателадзе–Сорокина и Бейкера, а также их применение для оптимизации затрат при транспортировке газосодержащих жидкостей. Приведен пример комплексов Кутателадзе–Сорокина к определению вида течения газожидкостного потока. Рассмотрена методика Бейкера для определения вида течения горизонтального двухфазного двухкомпонентного газожидкостного потока. Приведены карты течений Беггза и Брила. Рассматривается работа экспериментальной установки для установления параметров потока при переходе от одного режима течения к другому. Реализован вертикально восходящий двухфазный газожидкостный поток. Проведена фоторегистрация дисперсного режима течения (жидкая фаза практически отсутствует), формирования пенообразного режима течения, пробкового режима (моменты разрушения пробки), процесса формирования кольцевого режима течения. Выполнен численный анализ изменения параметров двухфазного потока при изменении режима течения. Для перехода от снарядного режима к кольцевому требуется изменение истинной скорости газовой фазы на 18 %, для перехода от снарядного к пенообразному – на 7 %, для перехода от пенообразного к дисперсному – на 67 %. Полученные данные соответствуют картам режимов течения Кутателадзе–Сорокина и Бейкера. Показана возможность синтеза системы управления для реализации определенного режима течения двухфазного потока. Определены значения градиентов давления в контрольных сечениях трубы конденсатора. Проведено сравнение полученных данных с известными картами режимов течения двухфазных сред.

Показана принципиальная возможность реализации системы управления переходами от одного режима течения к другому для газожидкостных смесей разной природы. 

Полученные результаты позволяют уточнить параметры системы автоматического регулирования, предназначенной для увеличения холодопроизводительности парокомпрессионной холодильной установки.

Определены относительные величины истинных скоростей газовой фазы, соответствующие переходам от одного режима течения к другому в газожидкостном потоке.

1. Метод регулирования процессом теплоотдачи в конденсаторе холодильной установки / В.И. Гужов, И.А. Сажин, А.И. Сажин, В.А. Шумейко // Автоматика и программная инженерия. – 2014. – № 1 (7). – С. 13–19.

2. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. – 5-е изд., доп. – М.: Атомиздат, 1979. – 416 с.

3. Rifert V.G., Ozimay S.S. The analysis of the regimes of phases flow and of methods of calculation of heat transfer during the condensation inside the horizontal tubes // Heat Transfer in Condensation: Proceedings of the Eurotherm Seminar 47, October 4–5, Paris, France. – Paris, 1995. – P. 78–85.

4. Маке В., Эккерт Г.-Ю., Кошпен Ж.-Л. Польманн: учебник по холодильной технике: пер. с фр. – М.: Изд-во МГУ, 1998. – 1529 с.

5. Лэнгли Б.К. Холодильная техника и кондиционирование воздуха. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 479 с.

6. Борис А.А., Лягов А.В. Определение режима течения потоков газожидкостной смеси в трубопроводах на установках путевого сброса воды Арланской группы месторождений ОАО «АНК Башнефть» [Электронный ресурс] // Нефтегазовое дело. – 2012. – № 2. – С. 66–78. – URL: http://ogbus.ru/authors/Boris/Boris_1.pdf (дата обращения: 16.03.2018).

7. Теплофизические свойства фреонов. Т. 1. Фреоны метанового ряда: справочные данные / В.В. Алтунин, В.З. Геллер, Е.К. Петров, Д.С. Рассказов, Г.А. Спиридонов; под ред. С.А. Ривкина. – М.: Изд-во стандартов, 1980. – 232 с.

8. Хьюитт Дж., Холл-Тейлор Н. Кольцевые двухфазные течения / пер. с англ. В.Я. Сидорова. – М.: Энергия, 1974. – 408 с.

9. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. – М.: Энергия, 1975. – 486 с.

10. Бердников В.С., Митин К.А. Сопряженный конвективный теплообмен в вертикальном слое жидкости // Вестник НГУ. Серия: Физика. – 2012. – Т. 7, вып. 1. – С. 70–79.

11. Кутателадзе С.С., Волчков Э.П., Терехов В.И. Аэродинамика и тепломассообмен в ограниченных вихревых потоках. – Новосибирск: ИТФ, 1987. – 282 с.

12. Уоллис Г. Одномерные двухфазные течения. – М.: Мир, 1972. – 440 с.

13. Choi S.U.S. Nanofluids: from vision to reality through research // Journal of Heat Transfer. – 2009. – Vol. 131. – P. 033106-1–033106-9.

14. Terekhov V.I., Ekaid A.L. Natural convection between vertical parallel plates with asymmetric heating and cooling // Proceedings of the 6^th Baltic Heat Transfer Conference BHTC 2011, August 24–26, 2011, Tampere, Finland. – Tampere, 2011. – N 185. – P. 1–11.

15. Review and comparison of nanofluid thermal conductivity and heat transfer enhancements / W. Yu., D.M. France, J.L. Routbort, S.U.S. Choi // Heat Transfer Engineering. –2008. – Vol. 29, N 5. – P. 432–460.

16. Патент 159644 Российская Федерация. Система автоматического регулирования процессом теплоотдачи холодильной установки / В.И. Гужов, А.И. Сажин, В.А. Шумейко, И.А. Сажин. – № 2015142833/06; заявл. 07.10.2015; опубл. 20.02.2016, Бюл. № 5.