Анализ методик расчета теплоотдачи к моторному авиационному маслу марки МС-20 в условиях вынужденной конвекции в кольцевом канале с учетом их верификации с экспериментом
Авторы: Алтунин В.А., Львов М.В., Юсупов А.А., Щиголев А.А., Кореев Е.П., Яновская М.Л.
Опубликовано в выпуске: #7(139)/2023
DOI: 10.18698/2308-6033-2023-7-2293
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
На основе проведенных экспериментальных исследований тепловых процессов в кольцевом масляном канале с внутренней нагреваемой сменной металлической трубкой создана экспериментальная база данных. Экспериментальные значения коэффициента теплоотдачи к моторному авиационному маслу марки МС-20 в условиях его вынужденной конвекции при различных плотностях теплового потока, давлениях и скоростях прокачки рассчитывались по результатам экспериментов по формуле Ньютона — Рихмана. Авторами статьи также была создана экспериментальная формула для расчета числа Нуссельта. Проведена верификация полученных данных — сравнение результатов экспериментального исследования с результатами других авторов. Теоретические значения коэффициента теплоотдачи получены из расчета числа Нуссельта по формулам, представленным различными авторами. Проведен анализ формул и методик расчета числа Нуссельта и коэффициента теплоотдачи к жидким теплоносителям в условиях их вынужденной конвекции, приведенных в публикациях различных авторов. Проведено сравнение результатов расчетов по теоретическим формулам различных авторов и по экспериментальной формуле авторов статьи с результатами экспериментального исследования. Установлено, что наиболее точной и работоспособной является экспериментальная формула, предложенная авторами статьи. Даны рекомендации по расчету коэффициента теплоотдачи к моторному авиационному маслу марки МС-20 в кольцевом канале при различных термодинамических условиях. Предложено применять методику проведения экспериментального исследования и создания экспериментальных формул расчета числа Нуссельта и коэффициента теплоотдачи к моторному авиационному маслу марки МС-20 и при исследовании других моторных авиационных масел.
Литература
[1] Бабкин В.И., Алексашин А.А., Яновский Л.С., Дунаев С.В., Хурумова А.Ф. Отечественные смазочные масла для авиационных газотурбинных двигателей: проблемы и перспективы. Двигатель, 2012, № 5 (83), с. 8–11.
[2] Яновский Л.С., Харин А.А., Бабкин В.И. Основы химмотологии. Москва–Берлин, Директ-Медиа, 2016, 482 с.
[3] Трянов А.Е. Конструкция масляных систем авиационных двигателей. Самара, Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2007, 81 с.
[4] Алтунин В.А., Алтунин К.В., Алиев И.Н., Щиголев А.А., Платонов Е.Н. Разработка способов увеличения ресурса и надежности систем смазки двигателей внутреннего сгорания наземного транспорта. Известия вузов. Машиностроение, 2015, № 10 (667), с. 47–57.
[5] Алтунин В.А., Алтунин К.В., Львов М.В., Щиголев А.А., Алиев И.Н., Яновская М.Л. Проблемы систем смазки авиационных двигателей. Тепловые процессы в технике, 2021, т. 13, № 8, с. 357–384.
[6] Алтунин В.А., Львов М.В., Щиголев А.А., Юсупов А.А., Яновская М.Л. Расчет плотности моторного авиационного масла марки МС-20 при различных температурах и давлениях. Инженерный журнал: наука и инновации, 2023, вып. 2. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2023-2-2252
[7] Коновалова Л.С. Расчет термодинамических процессов и циклов. Томск, Томский политехн. ин-т им. С.М. Кирова, 1985, 94 с.
[8] Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. 2-е изд. Москва, Энергия, 1977, 343 с.
[9] Карапузова Н.Ю., Фокин В.М. Расчет теплообменных аппаратов. Волгоград, ВолгГАСУ, 2013, 64 с.
[10] Иванов А.Н., Белоусов В.Н., Смородин С.Н. Теплообменное оборудование предприятий. Санкт-Петербург, Изд-во ВШТЭ СПб ГУПТД, 2016, 184 с.
[11] Виноградов С.Н., Таранцев К.В., Виноградов О.С. Выбор и расчет теплообменников. Пенза, Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2002, 111 с.
[12] Бухмиров В.В., Ракутина Д.В., Родионова М.В., Гасько А.К. Тепловой и гидравлический расчет рекуперативного теплообменного аппарата. Иваново, Изд-во Ивановского гос. энергетич. ун-та им. В.И. Ленина, 2021, 163 с.
[13] Булыгин Ю.А., Баранов С.С. Теплообменные аппараты в нефтегазовой промышленности: курсовое проектирование. Воронеж, Изд-во Воронежского гос. техн. ун-т, 2015, 100 с.