ИСТИНА

В работе (Докл. РАН. 1997. Т.354. № 4) был предложен новый метод энергоразделения газового потока, позволяющий существенно снизить потери полного давления у одного из двух образующихся (холодного и горячего) потоков. Он основан на известном газодинамическом эффекте – перераспределения температуры торможения (в общем случае полной энтальпии) в пограничном слое сжимаемого газа из-за дисбаланса между потоками тепла, выделяющимися за счет трения у обтекаемой поверхности и отводимыми теплопроводностью в основной поток. Настоящая работа является развитием экспериментальных исследований данного метод, которые проводятся в НИИ механики МГУ с 2012 г. Ее цель - повысить эффективность метода за счет перехода от стандартной одноканальной схемы устройства к двухканальной. Что должно привести к существенному снижению потерь полного давления при умеренном снижении температурного разделения. При одноканальной схеме энергоразделение происходит в устройстве идентичном теплообменному аппарату типа «труба в трубе», с той особенностью, что по внутреннему каналу поток движется со сверхзвуковой скоростью, а по внешнему с дозвуковой. При этом на входе в устройство потоки имеют одинаковую начальную температуру торможения. В двухканальной схеме устройство напоминает кожухотрубный ТА в котором по трубкам поток движется со сверхзвуковой скоростью, а в кожухе с дозвуковой. В обеих схемах массовый расход, начальная температура и скорость газа в сверхзвуковых каналах устройств поддерживались одинаковыми. При проведении экспериментального исследования каждой отдельной схемы варьировался, массовый расход воздуха по дозвуковой части, а также наличие/отсутствие интенсификаторов теплообмена в дозвуковом канале. В результате показано, что использование двухканальной схемы позволяет снизить потери полного давления в два раза при снижении энергоразделения (разности между температурами газа на входе и на выходе из устройства) на 30%, при этом общая эффективность метода возрастает на 80%.