Кафедра "Теплотехніка та енергоефективні технології"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2810

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/teplo

Від 2008 року кафедра має назву "Теплотехніка та енергоефективні технології", первісна назва – кафедра загальної теплотехніки.

Кафедра загальної теплотехніки створена в 1950 році. Першим її завідувачем був кандидат технічних наук, доцент Павловський Гаврило Іванович. З 1968 року вона стала випускаючою, на даний час підготовлено понад 1500 спеціалістів. На кафедрі сформувалася наукова школа з дослідження тепломасообмінних процесів в дисперсних газорідинних потоках.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту енергетики, електроніки та електромеханіки Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 2 доктора технічних наук, 10 кандидатів технічних наук; 2 співробітника мають звання професора, 9 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 7 з 7

Вимірювання параметрів вологого повітря
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Пересьолков, Олександр Романович; Круглякова, Ольга Володимирівна
Атмосферне повітря, що складається з кисню, азоту, вуглекислого газу і невеликої кількості інертних разів (apгoн, неон, гелій, ксенон і криптон), завжди містить деяку кількість водяної пари. Механічна суміш cyxoгo повітря з водяною парою називається вологим повітрям, або повітряно-паровою сумішшю. Визначати параметри вологого повітря необхідно при проектуванні та експлуатації багатьох теплотехнічних процесів та установок. Підтримка постійної вологості є обов’язковою умовою для ткацького, кондитерського, фармацевтичного виробництва, електронної промисловості, виробництва високоточної оптики, для музеїв та бібліотек. Знання параметрів вологого повітря потрібне при розрахунках систем вентиляції та кондиціонування повітря, процесів горіння палива і, особливо, при розрахунку процесів, що протікають у сушильних установках. Параметри повітря визначають комфортні умови для перебування людей в приміщеннях різного призначення. Кількість молекул пари в 1 кг сухого повітря і температура повітря за сухим термометром зумовлюють параметри повітря, а саме: температуру за мокрим термометром tм, температуру точки роси tр, вологовміст d, г/кг.с.п., ентальпію або тепловміст I, кДж/кг.с.п., відносну вологість φ, %, парціальний тиск водяної пари рп, Па. Для розрахунку і знаходження параметрів вологого повітря достатньо виміряти два його параметри, а за ними розраховуються інші параметри, причому для полегшення можна використовувати психрометричні таблиці або I–d діаграму. При психрометричному способі вимірювання експериментально визначається температура за сухим t i мокрим tм термометрами. Після цього за допомогою I–d діаграми або таблиць розраховуються інші параметри вологого повітря. Конденсаційний спосіб вимірювання засновано на виникненні явища провідності плівки води на поверхні кристала солі при конденсації на ній водяної пари з вологого повітря. Для цього датчик поступово охолоджується до температури точки роси tр, ºС, яка фіксується в цей момент. Другий параметр, який також вимірюється – це температура за сухим термометром t. Гігрометричний спосіб вимірювання заснований на вимірюванні відносної вологості повітря та температури за сухим термометром. Датчик – це гігроскопічний матеріал, який поглинає молекули води з повітря, і в залежності від цього змінюються параметри датчика. В механічних гігрометрах змінюється довжина капронової волосини; в електричних пристроях – опір, ємність, резонансна частота та інші електричні параметри гігроскопічного матеріалу. Мета роботи: Вивчити та практично засвоїти способи вимірювання параметрів волого повітря. Завдання роботи: Вивчити, здобути навички вимірювання та наступних розрахунків параметрів волого повітря при застосуванні різних приладів і методів. Розуміти особливості використання психрометричного, конденсаційного та гігрометричного способів вимірювання параметрів вологого повітря.
Методичні вказівки до виконання практичних робіт і розрахункових завдань за темою "Термодинамічний аналіз паротурбінної енергетичної установки ТЕС"
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Пересьолков, Олександр Романович; Ганжа, Антон Миколайович; Круглякова, Ольга Володимирівна
Перетворення енергії палива на електричну енергію здійснюється на сучасних паротурбінних електростанціях на основі складних теплових схем. Як відомо, застосування складних термодинамічних циклів з використанням теплоти пари для зовнішнього споживання і регенеративного підігріву живильної води з проміжним перегрівом пари сприяє підвищенню теплової економічності енергоблоків. У даних методичних вказівках представлені завдання з визначення параметрів стану робочого тіла та техніко-економічних характеристик циклів паротурбінних електростанцій, що працюють за спрощеним конденсаційним та теплофікаційним циклами. Методичні вказівки призначені для виконання практичних робіт і розрахункових завдань з курсів «Теоретичні основи теплотехніки», «Енергетичні установки» та подібних, в рамках яких вивчаються побудова та характеристики циклів паротурбінних установок. Вказівки можуть бути використані також для підготовки вихідних даних курсових робіт, курсових проектів та домашніх завдань.
Методичні вказівки до лабораторної роботи "Вимірювання температури термометром опору"
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Пересьолков, Олександр Романович; Круглякова, Ольга Володимирівна
Вимірювання температури є однією із основних вимог практично будь-яких технологічних процесів багатьох галузей промисловості. Температура є виробничим параметром, який потребує суворого контролю та постійної корекції. Точність контролю температури залежить від кількох факторів, у тому числі від правильного вибору датчика для конкретних завдань та технологічних процесів. Виміряти температуру будь-якого тіла безпосередньо, тобто, як вимірюють інші фізичні величини, наприклад довжину, масу, об’єм або час, неможливо, оскільки у природі немає еталона чи зразка одиниці температури. Тому визначення температури речовини здійснюють за допомогою спостереження за зміною фізичних властивостей іншої, так званої термометричної (робочої) речовини, яка, будучи приведена в контакт з нагрітим тілом, з ним вступає через деякий час в теплову рівновагу. Внаслідок зміни при нагріванні внутрішньої енергії речовини практично всі фізичні властивості останньої більшою чи меншою мірою залежать від температури, але для її вимірювання вибираються по можливості ті з них, які однозначно змінюються зі зміною температури, не схильні до впливу інших факторів і порівняно легко піддаються виміру. Цим вимогам найбільш повно відповідають такі властивості робочих речовин, як об’ємне розширення, зміна тиску в замкнутому об’ємі, зміна електричного опору, виникнення термоелектрорушійної сили та інтенсивність випромінювання, покладені в основу пристрою приладів для вимірювання температури. Лабораторна робота має на меті вивчення, закріплення знань та здобуття практичних навичок вимірювання температури за допомогою термометра опору, принцип ді якого ґрунтується на властивості вимірювального резистора змінювати свій електричний опір при зміні температури. Завдання дослідження: вивчити принцип дії термометра опору. 4 Розібратися в конструкції терморезистора. Закріпити знання схем, конструкцій та принципу дії вторинних приладів, які використовуються в комплексі з термометрами опору. Здобути навички практичного використання цього способу вимірювання температури.
Методичні вказівки до лабораторної роботи "Вимірювання витрати рідини"
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Пересьолков, Олександр Романович; Круглякова, Ольга Володимирівна
Вимірювання витрати та кількості речовини відноситься до засобів контролю та підтримки матеріально-теплового балансу технологічного процесу, що сприяє забезпеченню необхідної економічності виробництва. Вимірювання витрати рідини застосовується практично в усіх галузях промисловості, наприклад, у нафтохімічному виробництві, у комунальному господарстві, у харчовій галузі, медицині й т. і. В теплоенергетиці витрати теплоносіїв, таких як гаряча й холодна вода, пара, конденсат, холодоагенти, розчини тощо вимірюють як при експлуатації теплотехнічних установок, так і при їх випробуваннях. У комунальному господарстві в теплових мережах та у водовідведенні для комерційних розрахунків вимірюють витрати гарячої та холодної води. На нафтопереробних заводах вимірюють витрати паливно-мастильних матеріалів. У харчовій галузі необхідно вимірювати витрати напоїв, соків, вина, пива, рослинної олії, молока. У медицині вимірюють витрати ліків, розчинів, настоянок, вакцин тощо. Розрізняють поняття лічильника об’єму рідини і витратоміру. Лічильники реєструють об’єм рідини, який пройшов через прилад з моменту його пуску (наприклад, для комерційного обліку беруть різницю показань лічильника за звітний період часу). Витратомір показує миттєве значення витрати рідини. Для комерційного обліку необхідно інтегрувати його показання в об’єм рідини, який пройшов через прилад. Також розрізняють прилади з місцевими показаннями даних та прилади з перетворюванням змін параметрів датчика в електричний сигнал з наступною передачею його на вторинний прилад або виконавчий механізм. Крім давно відомих і поширених приладів, в даний час в практику вимірювань витрат рідин та інших робочих тіл широко впроваджуються прилади нового покоління, такі як ультразвукові, вихрові, електромагнітні або індукційні витратоміри [1, с. 180–233; 2, с. 83–88]. У даній лабораторній роботі студенти мають вивчити та засвоїти практичне використання деяких способів та приладів для вимірювання витрати води.
Методичні вказівки до лабораторної роботи "Випробування рекуперативного кожухотрубного конденсатора"
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Пересьолков, Олександр Романович; Тарасенко, Олександр Миколайович
Теплообмінні апарати – пристрої, в яких здійснюється процес передачі теплоти від одного теплоносія до іншого. За принципом дії розрізняють поверхневі та змішувальні апарати. У поверхневих теплообмінниках рекуперативного та регенеративного типу теплота від теплоносія з більш високою температурою передається твердій стінці (насадці), а від неї більш холодному теплоносію. У змішувальних апаратах відбувається безпосереднє змішування (перемішування) нагрітого та холодного теплоносіїв, при цьому теплообмін протікає одночасно з масообміном. Поверхневі теплообмінники є найбільш значною групою апаратів, що використовуються в промисловості. Основною характеристикою таких апаратів є площа поверхні теплообміну, тому що від її розміру залежить кількість теплоти, що передається в апараті від одного теплоносія до іншого. Також на кількість переданої теплоти впливає коефіцієнт теплопередачі та різниця температур між теплоносіями. Форма поверхні стінки може бути трубчатою, плоскою, ребристою та іншою. Існуючі теплообмінні апарати відрізняються один від одного також конструкцією, формою, розмірами, призначенням, видами теплоносіїв та іншими особливостями. За призначенням поверхневі теплообмінні апарати поділяють на такі типи: холодильники; підігрівачі; конденсатори; випарники. Конденсатор – теплообмінний апарат, в якому здійснюється процес фазового переходу теплоносія з парового стану в рідкий (конденсація) за рахунок відведення тепла холоднішим теплоносієм. Якщо пара стикається з поверхнею, що має температуру меншу за температуру насічення, то вона переходить в рідкий стан, віддаючи поверхні теплоту пароутворення, що виділяється при конденсації. Розрізняють два види конденсації: краплинну, при якій конденсат осаджується у вигляді окремих крапель та плівкову, при якій на поверхні утворюється суцільна плівка рідини. При роботі конденсаційних пристроїв конденсат, як правило, змочує поверхню теплообміну і в них відбувається плівкова конденсація пари. Водяна пара знаходить широке застосування у багатьох галузях промисловості, особливо в енергетиці. Вода і водяна пара є найпоширенішими теплоносіями в теплообмінних апаратах, в енергетичних та технологічних системах, а також у системах теплопостачання та опалення.
Експериментальне дослідження елементарних актів гідродинаміки та теплообміну при взаємодії крапель і плівки води з поверхнею прокатного валку
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Пересьолков, Олександр Романович; Круглякова, Ольга Володимирівна
Проведено експериментальні дослідження граничних умов теплообміну для термонапруженого стану прокатних валків під час їх обробки в установці теплової підготовки під час зрошення поверхні плоскофакельними форсунками. Показано, що гідродинамічні умови на поверхні, що зрошується, формуються як в результаті надходження з плоскофакельної форсунки «первинної» диспергованої води, так і «вторинної» рідини, що надходить із сусідніх ділянок у вигляді відбитих крапель і плівок. Вплив на теплообмін окремих факторів, що формують гідродинамічні умови на зрошувальній поверхні, вивчався окремо. Інтенсивність тепловіддачі досліджувалася залежно від густини зрошення, перепаду тиску на плоскофакельній форсунці та температури охолоджуваної поверхні при натіканні «первинного» крапельного потоку на поверхню теплообміну. Локальні значення густини зрошення краплями поверхні під факелом плоскофакельної форсунки вимірювалися за допомогою добірної трубки, що переміщується координатником. При цьому виключалося потрапляння до неї «вторинної» рідини. Питомий тепловий потік та коефіцієнт тепловіддачі визначався за допомогою тепломіра, виконаного з ніхромової стрічки, що нагрівається постійним струмом. При цьому забезпечувалась ізотермічність поверхні вимірювальної ділянки. Термопарами вимірювали температуру нижньої поверхні стрічки, і потім розраховувалася стаціонарна температура верхньої зрошуваної краплями поверхні тепломіра. В результаті багатофакторного аналізу експериментальних даних отримано кореляційну залежність коефіцієнта теплообміну від локальних умов зрошення поверхні тепломіра. Також проводилися дослідження теплообміну під час течії плівки води поверхнею тепломіра. Аналогічна ситуація має місце при розтіканні води із зон зрошення поверхні валка сусідніми плоскофакельними форсунками. Отримана кореляційна залежність коефіцієнта тепловіддачі від швидкості руху плівки води та температури поверхні, що охолоджується. Дослідження тепловіддачі при спільній взаємодії з поверхнею теплообміну плівки води, що рухається, і крапельного потоку, що надходить від плоскофакельної форсунки, показали, що інтенсивність тепловіддачі становить приблизно 80-90 % від арифметичної суми коефіцієнтів, отриманих при роздільному охолодженні тепломіра краплями і плівкою води.
Розрахунки вентиляторних градирень
(Моделіст, 2023) Пересьолков, Олександр Романович; Круглякова, Ольга Володимирівна
Вода в промисловості та енергетиці широко використовується для охолодження найрізноманітніших речовин і вузлів установок (наприклад, для конденсації та охолодження газоподібних і рідких продуктів хімічних і нафтохімічних виробництв, для конденсації пари, що відпрацювала після розширення її в парових двигунах, для відведення теплоти від масла в маслоохолоджувачах систем охолодження стисненого повітря та для охолодження іншого обладнання в цілях запобігання його руйнування під впливом високих температур (наприклад, циліндрів компресорів, кладки виробничих печей й т.і.). Існують дві основні схеми виробничого водопостачання: прямоточне (з одноразовим використанням води, наприклад, з річок, та зливом теплої води назад у річку) та оборотне.