Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УДК 621.565
На правах рукописи
Серенов Иван Иванович
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЗАМОРАЖИВАНИЯ ПРИ СОЗДАНИИ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ ХЛАДОЕМКОЙ МАССЫ ВОДНОГО ЛЬДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПОТЕНЦИАЛА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Специальность 05.04.03 – Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения
Диссертация
на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор
Маринюк Борис Тимофеевич
Москва – 2016
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
ОГЛАВЛЕНИЕ………………………………………………………………………2

ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Использование потенциала отрицательных температур окружающей среды в системах холодильной техники (по данным литературных источников). Постановка задачи исследования. 7
1.1. Оценка потенциальных возможностей использования природного холода для холодоаккумуляции льда в Центральном федеральном округе России 8
1.2. Обзор практических достижений по использованию природного холода для холодоаккумуляции льда и охлаждения воды 10
1.3. Теоретическое и экспериментальное исследование замораживания воды в различных геометрических формах 21
1.3.1. Анализ существующих решений задачи о затвердении сферических капель воды 21
1.3.2. Анализ существующих решений задачи о промораживание плоско-параллельного слоя 30
1.4. Цель и задачи исследования 33
Глава 2. Моделирование процесса образования водного льда в различных геометрических формах с использованием низкотемпературного воздуха 35
2.1. Расчетная модель процесса замораживания плоско-параллельного слоя воды с использованием холодного воздуха 35
2.2. Расчетно-теоретическая модель процесса замораживания сферического слоя воды при внешнем воздействии потока воздуха с отрицательной температурой 38
2.2.1. Расчетная модель промерзания сферического слоя воды с использованием стационарного распределения температур на основе гипотезы проф. Лейбензона Л.С. 38
3.1.1. Обоснование выбора гидрофильного материала для имитации сферического шара воды 50
3.2. Описание экспериментальной установки по замораживанию плоско-параллейного слоя 54
3.3. Описание эксперимента по оттаиванию водоледяной сферы 58
3.4. Описание эксперимента по определению коэффициента теплоотдачи со стороны воздуха к сфере 61
3.5. Описание экспериментального стенда холодоаккумуляционной градирни 63
3.6. Оценка погрешности измерительных приборов 66