Группа исследователей Казанского национального исследовательского технического университета имени А.Н. Туполева (КНИТУ-КАИ), используя современные методы трехмерного моделирования, разработала улучшенную конструкцию поверхности теплообменника для энергетической отрасли. Благодаря своим уникальным характеристикам эта технология способна существенно повысить эффективность работы оборудования, сократить его размеры и снизить затраты на эксплуатацию.
Как работает новая конструкция
Основой новаторской идеи является особая геометрия выемок на поверхности теплообменника. Эти выемки выполнены таким образом, чтобы обеспечивать интенсивный обмен теплом даже при минимальном сопротивлении газовым потокам внутри устройства. По словам профессора кафедры теплотехники и энергетического машиностроения КНИТУ-КАИ Игоря Попова, главное преимущество конструкции заключается именно в уникальной форме выемок — их профиль разработан специально для снижения потерь тепла и повышения эффективности системы охлаждения или нагрева среды.
Особенности формы выемок
Форма каждой выемки представляет собой комбинацию нескольких элементов, выполненных с переменной кривизной. Верхняя часть выемки имеет каплеобразную форму, а дно выполнено из трех участков разной глубины, обеспечивающих плавность потока жидкости или газа. Такая структура помогает минимизировать сопротивление потоков, предотвращая возникновение турбулентности и значительно повышая производительность теплообменника.
Кроме того, предложенная методика предусматривает возможность массового изготовления таких поверхностей путем объединения основных и вспомогательных форм в единую производственную матрицу. Это делает процесс изготовления менее трудоемким и экономически выгодным.
Экономическая выгода проекта
Ожидается, что внедрение новой технологии позволит добиться значительного экономического эффекта — экономия может составить около 15–20% благодаря снижению затрат на обслуживание и электроэнергию. Разработчики подчеркнули важность своего решения для развития энергоэффективных технологий и экологической безопасности.
Сейчас проект находится на стадии реализации: университет получил соответствующий патент Федеральной службы по интеллектуальной собственности, открывающий дорогу для широкого распространения новой технологии среди российских производителей энергетического оборудования.
Источник:
https://tass.ru/nauka/26557027
Получите бесплатный доступ к системе Техэксперт на 7 дней
Оставайтесь с нами в соц сетях!