Luận án tiến sĩ kỹ thuật cơ khí: Nghiên cứu đặc tính truyền nhiệt trong bộ trao đổi nhiệt kênh micro

• Tác giả: Nguyễn Quang Vinh
• Người hướng dẫn: TS. Bùi Hồng Dương
• Trường học: Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Tính Truyền Nhiệt Quá Trình Ngưng Tụ Trong Bộ Trao Đổi Nhiệt Kênh Micro
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của luận án
• 0.2. Mục đích nghiên cứu
• 0.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án
• 0.4. Phương pháp nghiên cứu của luận án
• 0.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
• 0.6. Những đóng góp mới của luận án
• 0.7. Bố cục của luận án
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG ỐNG PHUN TRONG TUA BIN TĂNG ÁP ĐẾN ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY
• 1.1. Tổng quan về nâng cao công suất và các chỉ tiêu kỹ thuật của động cơ diesel tàu thủy bằng phương án tăng áp
• 1.2. Sự suy giảm công suất và các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản theo quá trình khai thác của động cơ diesel tàu thủy
• 1.3. Sự thay đổi điểm công tác (tải – mô men và vòng quay) của động cơ diesel tàu thủy
• 1.4. Ống phun trong tua bin tăng áp. Tình hình nghiên cứu về tua bin tăng áp và ống phun
• 1.5. Đặt bài toán và phương hướng nghiên cứu
• 1.6. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHO NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ỐNG PHUN TRONG TUA BIN TĂNG ÁP ĐẾN CÔNG SUẤT VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY
• 2.1. Chu trình công tác động cơ diesel 4 kỳ. Mô hình nhiệt động dòng khí qua máy nén
• 2.2. Mô hình nhiệt động dòng khí qua tua bin
• 2.3. Quan hệ tua bin và máy nén
• 2.4. Phối hợp công tác động cơ và tua bin tăng áp
• 2.5. Các chỉ tiêu công tác của động cơ. Phương pháp xử lý số liệu trong mô phỏng và thực nghiệm
• 2.6. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA ỐNG PHUN TRONG TUA BIN TĂNG ÁP ĐẾN CÔNG SUẤT VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY ĐANG KHAI THÁC
• 3.1. Sơ đồ thuật toán dùng trong mô phỏng quá trình công tác tổ hợp động cơ – tua bin tăng áp
• 3.2. Phương pháp đánh giá độ chính xác của mô hình mô phỏng
• 3.3. Lựa chọn phần mềm mô phỏng
• 3.4. Mô phỏng tổ hợp động cơ và tua bin tăng áp Deutz 226B
• 3.5. Mô phỏng tổ hợp động cơ và tua bin tăng áp MAK43
• 3.6. Kết luận chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
• 4.1. Nghiên cứu thực nghiệm tại phòng thí nghiệm
• 4.2. Nghiên cứu thực nghiệm trên động cơ diesel tàu thủy đang khai thác
• 4.3. Kết luận chương 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Truyền nhiệt và quá trình ngưng tụ trong bộ trao đổi nhiệt kênh micro

Nghiên cứu tập trung vào truyền nhiệt và quá trình ngưng tụ trong bộ trao đổi nhiệt kênh micro, đặc biệt là các đặc tính nhiệt và hiệu suất truyền nhiệt. Các kênh micro được sử dụng để tối ưu hóa quá trình truyền nhiệt, giúp cải thiện hiệu suất của thiết bị trao đổi nhiệt. Nghiên cứu này cũng phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ngưng tụ, bao gồm nhiệt độ, áp suất và dòng chảy.

1.1. Đặc tính nhiệt và hiệu suất truyền nhiệt

Đặc tính nhiệt của bộ trao đổi nhiệt kênh micro được đánh giá thông qua các thông số như hệ số truyền nhiệt và tổn thất nhiệt. Hiệu suất truyền nhiệt được cải thiện nhờ việc tối ưu hóa thiết kế kênh micro, giúp tăng cường trao đổi nhiệt giữa các dòng chất lỏng. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng kỹ thuật microchannel giúp giảm thiểu tổn thất nhiệt và nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ thống.

1.2. Quá trình ngưng tụ và ứng dụng công nghiệp

Quá trình ngưng tụ trong bộ trao đổi nhiệt kênh micro được nghiên cứu kỹ lưỡng để hiểu rõ cơ chế và các yếu tố ảnh hưởng. Nghiên cứu này cũng đề cập đến ứng dụng công nghiệp của công nghệ này trong các hệ thống làm mát và các thiết bị công nghiệp khác. Kết quả cho thấy, việc tối ưu hóa quá trình ngưng tụ giúp cải thiện hiệu suất và giảm chi phí vận hành.

II. Phân tích nhiệt và tối ưu hóa truyền nhiệt

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp phân tích nhiệt để đánh giá hiệu suất của bộ trao đổi nhiệt kênh micro. Các kết quả phân tích được sử dụng để tối ưu hóa truyền nhiệt, giúp cải thiện hiệu suất và giảm tổn thất nhiệt. Nghiên cứu cũng đề xuất các giải pháp kỹ thuật để tối ưu hóa thiết kế và vận hành của hệ thống.

2.1. Phân tích nhiệt và mô hình hóa

Phân tích nhiệt được thực hiện thông qua các mô hình toán học và mô phỏng số, giúp đánh giá hiệu suất của bộ trao đổi nhiệt kênh micro. Các mô hình này được sử dụng để dự đoán hiệu suất truyền nhiệt và xác định các yếu tố ảnh hưởng. Kết quả phân tích cho thấy, việc tối ưu hóa thiết kế kênh micro giúp cải thiện đáng kể hiệu suất truyền nhiệt.

2.2. Tối ưu hóa truyền nhiệt và ứng dụng thực tế

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp tối ưu hóa truyền nhiệt thông qua việc điều chỉnh thiết kế kênh micro và các thông số vận hành. Các giải pháp này được áp dụng trong thực tế để cải thiện hiệu suất của hệ thống làm mát và các thiết bị công nghiệp khác. Kết quả cho thấy, việc tối ưu hóa truyền nhiệt giúp giảm chi phí vận hành và nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ thống.

III. Ứng dụng công nghiệp và hệ thống làm mát

Nghiên cứu tập trung vào ứng dụng công nghiệp của bộ trao đổi nhiệt kênh micro trong các hệ thống làm mát và các thiết bị công nghiệp khác. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng công nghệ này giúp cải thiện hiệu suất và giảm chi phí vận hành. Nghiên cứu cũng đề xuất các giải pháp kỹ thuật để tối ưu hóa thiết kế và vận hành của hệ thống.

3.1. Ứng dụng trong hệ thống làm mát

Bộ trao đổi nhiệt kênh micro được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống làm mát, giúp cải thiện hiệu suất và giảm chi phí vận hành. Nghiên cứu này đánh giá hiệu suất của hệ thống làm mát sử dụng công nghệ này và đề xuất các giải pháp tối ưu hóa. Kết quả cho thấy, việc sử dụng kỹ thuật microchannel giúp giảm thiểu tổn thất nhiệt và nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ thống.

3.2. Ứng dụng trong các thiết bị công nghiệp

Nghiên cứu cũng đề cập đến ứng dụng công nghiệp của bộ trao đổi nhiệt kênh micro trong các thiết bị công nghiệp khác. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng công nghệ này giúp cải thiện hiệu suất và giảm chi phí vận hành. Nghiên cứu cũng đề xuất các giải pháp kỹ thuật để tối ưu hóa thiết kế và vận hành của hệ thống.