Сибирский федеральный университет

Перевод названия: FEATURES OF WATER AND WATER SOLUTIONS HEATING UNDER THE INFLUENCE OF VARIABLE ELECTROMAGNETIC FIELD

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2016

Ключевые слова: электроды, вода, электрический ток, нагрев, удельная мощность, electrodes, water, electricity, heating, power density

Аннотация: В производстве деталей летательных аппаратов используются электрохимические и химические процессы с применением рабочих жидкостей повышенной температуры. Для нагрева жидкостей используют горячую воду, пар, при этом энергозатраты значительны из-за больших объёмов ванн и повышенной теплоёмкости воды и водных растворов. Затраты энергии можно снизить применением прямого нагрева. Об этом свидетельствуют работы, проводимые в Кубанском государственном аграрном университете и в Дальневосточном государственном техническом университете. Представлен обзор работ, проводимых в СибГАУ по исследованию прямого нагрева воды и водных растворов переменным электрическим током при электрическом напряжении, меньшем напряжения разложения жидкостей. В результате экспериментального исследования установлено, что при малых удельных мощностях генерируемая тепловая энергия превышает затраченную электрическую, вводимую в нагреваемую жидкость. Определены физические и химические явления и оценён их вклад в тепловыделение, который позволяет повысить эффективность преобразования электрической энергии в тепловую энергию. Показана экспериментальная установка для нагрева воды и водных растворов переменным током промышленной частоты. Описана методика проведения опытов и даны выражения для расчётов затраченной удельной электрической энергии и полученной удельной тепловой энергии. Подтверждена особенность нагрева воды при малой удельной мощности и отсутствии газообразования на поверхностях электродов. Установлена зависимость эффективности преобразования электрической энергии в тепловую от отношения объёма нагреваемой жидкости к площади поверхности границы раздела фаз «жидкость-воздух». Обозначены области применения исследуемого метода нагрева, который позволит сократить энергозатраты при генерации тепла из электрической энергии, используя водонагреватели прямого действия. In the manufacture of aircraft parts electrochemical and chemical processes with high temperature working liquids are used. Now the use of hot water, steam, electric heaters for heating fluids are not effective. The article presents the experimental setup for hot water and aqueous solutions of AC power frequency. The article describes the method for testing and given expression for calculation of specific electricity consumed and the resulting specific heat density. At low power density ratio of the thermal energy released in the fluid by passing an electric current through it to the amount of electrical energy supplied to the heating fluid is close to unity. The second feature of this process is independent nature of the change ratio of the thermal energy released in the fluid by passing an electric current through it to the amount of electrical energy supplied to the heating fluid, depending on the specific power on the type and concentration of salts in the water. It was found that on heating water and aqueous solutions depends on material electrodes. Thus, the use of the titanium electrode gives higher values of the ratio obtained to the thermal energy consumed electric. It is shown that the contribution of the magnetic field in the heating fluid, located between the electrodes, negligible. The process of heating the water and water solutions is carried out based on independent from each other mechanisms: the electrochemical reactions on the electrodes; heat generation in the electric double layer; by eddy phenomena in the volume of water.

Журнал: Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева

Выпуск журнала: Т. 17, № 4

Номера страниц: 1097-1101

ISSN журнала: 18169724

Место издания: Красноярск

Издатель: Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева

• Шестаков И.Я. (Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева)
• Фадеев А.А. (Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева)
• Докучаев В.Н. (Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева)
• Ремизов И.А. (Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В. Ф. Войно-Ясенецкого)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)