Способ интенсификации тепло-мас-сообмена

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ои830111

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0 304.79 (21) 2750592/24-06 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

Опубликовано 150581. Бюллетень Й9 18

Дата опубликования описания 150581 (5!)м. клз

F 28 F 13/16

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621.565.58 (088.8) (72) Авторы

3.П.Шульман, В.И.Кордонский, Т.В.Куневич (54) СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛО- И МАССООБИЕНА

Изобретение относится к теплотехнике, более конкретно к способам интенсификации тепло- и массообмена в пограничных слоях,и может быть 5 использован в различных теплотехнических устройствах, аппаратах химической технологии, при обогащении ферромагнитных полезных ископаемых.

Известны способы интенсификации тепло- и массообмена при турбулентном течении жидкости вдоль поверхности теплообмена путем введения в пограничный слой ферромагнитных частиц и воздействия на них магнитного поля $1) .

Однако движение частиц под действием вращающегося магнитного поля происходит в поперечном направлении по отношению к потоку, что малоэффективно с точки зрения разрушения вязкого подслоя и усиления тепломассообмена. Вращающееся магнитное поле экранируется металлическими элементами, что делает невозможным приме нение известного способа для наиболее распространенных теплообменников с металлическими стенками.

Цель изобретения — повыаение эффективности тепло- и массообмена при одновременном предотвращении экранй- . рования магнитного поля.

Эта цель достигается тем, что воздействие на частицы осуществляют постоянным во времени неоднородным магнитным полем, градиент модуля напряженности которого направлен противоположно средней скорости течения.

Возникающие в неоднородном магнитном поле объемные магнитные силы направлены навстречу течению, что приводит к более быстрому, чем в известном способе, уменьшению импульса и потере устойчивости вязкого пристенного подслоя и., тем самым, интенсифицируется основной механизм теплои массообмена в жидкостях с большим числом Прандтля (Шмидта) — процесс обновления вязкого подслоя, оказывакщего основное термическое диффузионное сопротивление. Кроме того, при смешении вводимого дисперсного ферромагнетика с турбулентным потоком жидкости возникают пульсации концентрации ферромагнитных частиц и, как следствие, пульсации магнитных объемных сил, что также способствует турбулизации пограничного слоя. Поскольку магнитное поле постоянно во времени, то вихревые токи в металлических

830111

Формула изобретения

Составитель A.Ëîáàíoâ

Техред Е.Гаврилешко Корректор О. Билак

Редактор Т.Парфенова

Заказ 3354/54 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 стенках тепло- и массообменных устройств не наводятся и магнитное поле не экранируется, благодаря чему способ применим для тепло- и массообменников, изготовленных из немагнит.ных металлов (цветные металлы, нержавеющая сталь) . Кроме того, постоянное неоднородное магнитное поле можно получить с помощью неподвижных постоянных магнитов.

Способ реализуется следующим образом.

В пограничный слой жидкости выпрыскивается в виде пристенной струи суспензия тонкодисперсного ферромагнетика, например карбонильного железа g-10 (средний размер частиц

3,5 мкм, объемная концентрация ферромагнетика может быть менее 0,01) .

На область пограничного слоя накладывается неоднородное магнитное поле с противонаправленным течению градиентом, достаточное для индуцирования на частицах ферромагнетика объемных магнитных сил, сравнимых с силами инерции жидкости. Изменяя параметры магнитного поля, можно управлять интенсивностью тепло- и массо- обмена. Ферромагнетик может быть вне зоны интенсификации извлечен из жидкости, например, с помощью магнитных уловителей и использован для впрыска многократно.

Использование данного .способа обеспечивает повышение эффективности тепло- и массообмена, особенно в жидкостях с большими числами Прандтля при одновременном предотвращении экранирования магнитного поля.

Способ интенсификации тепло- и массообмена при турбулентном течении жидкости вдоль поверхности теплооб.мена путем введения в пограничный 5 слой ферромагнитных частиц и воздействия на них магнитным полем, о т л и ч а.ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности при одновременном предотвращении экранирощ ванйя магнитного поля, воздействие на частицы осуществляют постоянным по времени неоднородным магнитным полем, градиент модуля напряженности которого направлен противоположно д средней скорости течения.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9144500, кл. F 28 F 13/16, 1961.