|
Abstract:
|
Tämän työn tarkoituksena on ollut selvittää keinoja kaasuturbiinin polttokammioon menevän ilman esilämmittämiseksi kiinteää polttoainetta käyttävän höyrykattilan tulipesässä. Lämpötilataso on korkea, joten käytettäville materiaaleille ja rakenteille asetettavat vaatimukset ovat suuret. Työn kokeellisessa osuudessa on tutkittu kolmen erilaisen turbulenssielimen vaikutusta putken sisäpuoliseen lämmönsiirtokertoimeen. Kokeet suoritettiin Tampereen teknillisen korkeakoulun lämpötekniikan laboratoriossa. Kokeissa käytettiin vedellä täytettyä laatikkoa,jonka läpi oli asennettu putki. Vettä kierrätettiin lämmityslaitteen kautta, joka piti veden lämpötilan vakiona. Putken läpi puhallettiin paineilmaa, jonka lämpötilaa mitattiin putkeen asennetuilla termoelementeillä. Kokeissa todettiin lämmönsiirtokertoimen paranevan kaikilla turbulenssielimillä. Turbulenssielimen muotoilulla todettiin olevan ratkaiseva vaikutus siihen, miten paljon vastaava painehäviö putkessa kasvoi. Enimmillään lämmönsiirtokerroin kasvoi yli viisinkertaiseksi ja painehäviö yli kymmenkertaiseksi verrattuna sileään putkeen. Mittausten perusteella kehitettiin korrelaatiot lämmönsiirtokertoimelle ja kitkakertoimelle. On ilmeistä, että tietyille virtausnopeudelle putkessa löytyy optimaalinen turbulenssielin, jolla saavutetaan suuri lämmönsiirtokerroin kohtuullisella painehäviöllä. Lisäkokeet erilaisilla turbulenssielimillä ovat vielä tarpeen, ennenkuin ne pystytään luotettavasti mitoittamaan kulloiseenkin tilanteeseen sopiviksi. /Kir10 |