- Впервые проведена качественная и количественная оценка влияния дискретного характера течения конденсата на теплообмен при конденсации чистого неподвижного пара в горизонтальном трубном пучке. Аналитическим путем установлена взаимосвязь локальных коэффициентов теплоотдачи с характеристиками падающей капли: ее массой mк, временем контакта капли с трубкой tк и средней площадью Ŝ , залитой этой каплей на поверхности трубки за время tк. Экспериментально установлена зависимость характеристик перетекающей капли mк, tк, Ŝ от физических свойств конденсата, диаметра трубок и вертикального шага трубного пучка.
- Впервые в широком диапазоне изменения межтрубного расстояния исследовано влияние вертикального шага на теплоотдачу пучка трубок при конденсации медленно движущегося пара в области малых чисел Рейнольдса пленки. Установлено, что уменьшение коэффициентов теплоотдачи по высоте ряда оказывается гораздо более слабым, чем это следует из теории Нуссельта. Обнаружено существование оптимального шага трубок h~ 6 мм, при котором средний коэффициент теплоотдачи увеличивается на 6...12 % в зависимости от номера ряда.
- Разработана математическая модель и впервые проведено аналитическое и экспериментальное исследование теплообмена при конденсации пара на гладких горизонтальных трубках с непрерывно уменьшающейся кривизной профиля поперечного сечения с учетом влияния сил гравитации и поверхностного натяжения. Выявлено наличие максимума коэффициента теплоотдачи при последовательном изменении сечения трубки от круглой формы до конфигурации, вытянутой в направлении вектора гравитационной силы. Установлено что для оптимальной формы поверхности средний коэффициент теплоотдачи увеличивается на 30%, а в условиях пониженной гравитации более чем в два раза.
- Впервые численными методами исследована гидродинамика течения жидкостной пленки и теплообмен при конденсации пара на наклонных и вертикальных трубках с произвольным профилем поперечного сечения. Установлено, что неравномерное распределение толщины пленки, обусловленное силами поверхностного натяжения, лишь незначительно (на 2...3 %) увеличивает средний коэффициент теплоотдачи.
- Разработана и экспериментально подтверждена новая аналитическая модель тепломассообмена между сплошной пленкой жидкости и поперечным потоком газа. Получены критериальные зависимости, обобщающие результаты лабораторных исследований и промышленных испытаний контактных теплообменников с различными вариантами камер контактного теплообмена в широком диапазоне изменении начальных параметров. Установлено, что применение рециркуляции нагреваемой жидкости в контактных теплообменниках является эффективным способом повышения их тепловой мощности и других теплотехнических характеристик.
- Опытным путем впервые установлено наличие двух характерных режимов работы контактного теплообменника с пленочными форсунками. Данное явление объяснено неустойчивостью жидкостной пленки, взаимодействующей с поперечным потоком газа. Определены значения критерия Вебера (We=6.5), определяющего смену режимов.
2.Semenov, V. The flow-mode of condensate in a multirow horizontal tube bundle Heat Transfer / V. Semenov, G. Shklover // Soviet research. – 1981. – Vol. 13. – № 3. – P. 127-133.
3.Шкловер, Г.Г. Исследование теплообмена при течении конденсатной пленки / Г.Г. Шкловер, В.П. Семенов, А.М. Усачев // Теплоэнергетика. – 1983. – № 3. – С. 13-16.
4.Шкловер, Г.Г. Теплоотдача при конденсации пара на горизонтальной трубе с профилем переменной кривизны / Г.Г. Шкловер, В.П. Семенов, В. Пряхин // Теплоэнергетика. – 1985. – № 3.
5.Семенов, В.П. Интенсификация теплоотдачи при конденсации пара на горизонтальной некруглой трубе / В.П. Семенов, Н.И Платонов, В.М. Лимитовский // Изв. вузов. Энергетика. – 1988. – № 12. – С. 80-83.
6.Семенов, В.П. Название статьи / В.П. Семенов, Н.И. Платонов, В.М. Лимитовский // Судостроительная промышленность. Сер. Промышленная энергетика, охрана окружающей среды и энергоснабжение судов. – 1991. – Вып. 35. – С. 13-17.
7.Семенов, В.П. Водогрейный котел / В.П. Семенов, Т.П. Семенова // Авт. свидет. на полезную модель №15779 от 10.11.2000 г. Бюл. №31.
8.Семенов, В.П. О влиянии сил поверхностного натяжения на процессы тепломассообмена / В.П. Семенов, О.Н. Скуратова // Вестник МАГУ. Естественные науки. – Магнитогорск, 2004. – Вып. 5. – С. 273-276.
9.Семенов, В.П. Исследование тепловых и гидравлических характеристик некруглых горизонтальных труб при конденсации пара / В.П. Семенов, Н.Н. Никитин // Теплоэнергетика. – 2008. – № 3. – С. 23-27.
10.Никитин, Н.Н. Оценка эффективности интенсификации теплообмена методом деформации поперечного сечения гладких горизонтальных труб / Н.Н. Никитин, В.П. Семенов // Инженерная физика. – 2006. – № 4. – С. 7-9.
11.Никитин, Н.Н. Определение оптимальной формы поперечного сечения некруглых горизонтальных труб при конденсации / Н.Н. Никитин, В.П. Семенов, О.В. Петрова // Инженерная физика. – 2007. – № 1. – С. 15-17.
12.Никитин Н.Н. Влияние сил поверхностного натяжения на течение пленки и теплоотдачу при конденсации пара на наклонных некруглых трубах / Н.Н. Никитин , В.П. Семенов // Изв. вузов. Проблемы энергетики. – 2007. – № 11–12. – С. 3–11.
13.Никитин, Н.Н. Тепловая эффективность различных типов некруглых горизонтальных труб при конденсации пара / Н.Н. Никитин, В.П. Семенов // Инженерная физика. – 2007. - №3. - С.21-24.
14.Семенов, В.П. Критериальное обобщение результатов измерений коэффициента теплопроводности ультразвуковым методом / В.П. Семенов // Вестник МаГУ. Вып. 1. Естественные науки. – Магнитогорск, 2000. – С. 145-149.
15.Semenov, V. Condensation Heat Transfer on Noncircular Pipes in Stationary Vapor / V. Semenov, N. Nikitin // Heat Transfer Research. – 2008. – Vol. 39. – № 4. – P. 317-326.
16.Никитин, Н.Н. Течение пленки и теплоотдача при конденсации пара на наклонных и вертикальных некруглых трубах / Н.Н. Никитин, В.П. Семенов // Теплоэнергетика. – 2008. – № 3. – С. 28-33.
17.Платонов, Н.И. Некоторые результаты промышленных испытаний контактных теплообменников с рециркуляцией нагреваемой воды / Н.И. Платонов, В.П. Семенов, Е.С. Федянина // Вестник МАГУ. Вып.5. Естественные науки. – Магнитогорск, 2004. – С. 268-272.
18.Колдин, А.В. Некоторые технико-экономические показатели контактного теплообменника с пленочными форсунками / А.В. Колдин, Н.И. Платонов, В.П. Семенов // Вестник УГТУ-УПИ. Теплоэнергетика. – Екатеринбург, 2004. – № 3 (33). – С. 76-79.
19.Платонов, Н.И. Технико-экономические особенности эксплуатации контактных теплообменников с рециркуляцией нагреваемой воды / Н.И. Платонов, В.П. Семенов // Энергосбережение, теплоэнергетика и металлургическая теплотехника : сб. науч. тр. / под ред. Б.К. Сеничкина. – Магнитогорск : МГТУ, 2003. – С. 8-12.
20.Платонов, Н.И. Некоторые эксплуатационные показатели контактных теплообменников с рециркуляцией нагреваемой воды / Н.И. Платонов, В.П. Семенов // Доклады РНСЭ / под ред. акад. РАН В.Е. Алемасова. – Казань, 2001. – С. 223-225.
21.Семенов, В.П. Анализ задачи о тепло- и массообмене между свободной жидкостной пленкой и потоком газа / В.П. Семенов, Н.И. Платонов // Фундаментальные и прикладные исследования / под ред. В.А. Кузнецова. – Магнитогорск : МГПИ, 1998. – С. 74-89.
22.Семенов, В.П. Экспериментальное исследование процессов тепломассообмена между свободной жидкостной пленкой и потоком газа / В.П. Семенов, Н.И. Платонов // Фундаментальные и прикладные исследования / под ред. В.А. Кузнецова. – Магнитогорск : МГПИ, 1998. – С. 81-89.
23.Семенов, В.П. Экспериментально обоснованная расчетная модель тепломассообмена между газом и свободной жидкостной пленкой, вытекающей из кольцевой щели / В.П. Семенов, Н.И. Платонов // Вестник МАГУ. – Магнитогорск, 2001-2002. – Вып. 2-3. – С. 208-214.
24.Платонов, Н.И. Исследование гидродинамики газового потока в реактивном пространстве контактного теплообменника с пленочными форсунками / Н.И. Платонов, В.П. Семенов, А.А. Хорев // Вестник УГТУ-УПИ. – Екатеринбург, 2003. – № 8 (28). – С. 150-154.
25.Семенов, В.П. Теплообмен и гидравлическое сопротивление в контактных теплообменниках с рециркуляцией нагреваемой воды / В.П. Семенов, Н.И. Платонов, В.З. Баязитов // Двухфазный поток в энергетических машинах и аппаратах : тез. докл. VII Всесоюз. конф. – Л., 1990. – Т. 3. – С. 72-73.
26.Контактный теплообменник с рециркуляцией нагреваемой воды / Семенов В.П. [и др.] // Деп. в ЦНИИТЭИТяжмаш, № 222-ТМ. – 1988.
27.Опытно-промышленные испытания безнасадочного контактного теплообменника с рециркуляцией нагреваемой воды / Семенов В.П. [и др.] // Деп. в ЦНИИТЭИТяжмаш, № 317-ТМ. – 1988.