Анотація до роботи:

Пода В.Б. Тепломасообмін в глибоководних генераторах водню на основі гідрореагуючих речовин. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.06 – технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. – Інститут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України, Харків, 2004.

Дисертація присвячена питанням розробки методу розрахунку глибоководних генераторів водню і створення системи зберігання і подачі водню для засобів підводної техніки, яка б мала мінімальні масогабаритні характеристики, найменше енергоспоживання і можливість використання на всіх глибинах Світового океану. У роботі обгрунтовано вибір системи з гідрореагуючими речовинами (ГРР), які мають розвантажений від зовнішнього тиску генератор водню за схемою "колокол" і заряд ГРР у вигляді вертикальних циліндричних стовпців. Розроблено експериментально-аналітичний метод розрахунку тепломасообмінних параметрів і характеристик системи. Експериментально досліджено процеси тепломасовіддачі вибраних ГРР на основі алюмінію і гідриду натрію і вертикальних стовпців ГРР під час їх роботи з водою і в умовах одностовпцевих моделей генераторів водню. Одержано математичні регресивні моделі, які увійшли до методу розрахунку системи. В натурних умовах досліджено повнорозмірні експериментальні зразки системи з багатостовпцевими генераторами. Визначена адекватність методу розрахунку фізичним моделям. Результати досліджень застосовані для розробок дослідно-промислових зразків системи.

1. Показана перспективність використання водню як робочого тіла і енергоносія для засобів підводної техніки, доказані незаперечні переваги застосування в підводній техніці систем зберігання і подачі водню, які використовують гідрореагуючі речовини і мають розвантажені від зовнішнього тиску корпуса генераторів. Ці СЗПВ мають найкращі масогабаритні показники, потребують мінімально можливу енергію для функціонування , практично не мають обмежень за глибиною використання.

2. Запропонована принципова схема СЗПВ з генератором водню відкритого типу, корпус якого виконаний за схемою "колокол". Обґрунтовано використання заряду ГРР в цих генераторах у вигляді вертикальних циліндричних стовпців.

3. Розроблено метод розрахунку запропонованої СЗПВ, який дозволяє визначити основні масо- і теплообмінні параметри і характеристики системи на різних режимах її роботи.

4. Сформульовано вимоги до ГРР, що можуть бути використані в генераторах водню відкритого типу; зроблено вибір найбільш перспективних ГРР на основі алюмінію, гідриду натрію і їх сполуки; експериментально досліджено масо-і теплообмінні характеристики реакції обраних ГРР з водою та установлено значення питомого газовиділення і швидкості масовіддачі, їх зміни за часом, а також температур поверхні зразків ГРР і коефіцієнтів тепловіддачі від поверхні зразків до води.

5. На моделях глибоководного генератора водню експериментально досліджено процеси тепломасовіддачі, що супроводжують реакцію вертикальних стовпців з швидкореагуючих ГРР з водою в умовах генератора. Дослідження дозволили виявити вплив на характеристики тепломасообміну міри обмеженості простору навколо стовпців, тиску, режиму роботи генератора і зміну цих характеристик за висотою стовпця і в часі. Одержано математичні регресивні моделі, що пов'язують основні показники процесів тепломасообміну з факторами, впливаючими на них, і які увійшли в загальний метод розрахунку системи.

6. Стендові дослідження моделей СЗПВ з одностовпцевими генераторами дозволили установити адекватність розробленого методу розрахунку на рівні відносної похибки 8 – 12 %.

7. Створені за допомогою розробленого методу розрахунку експериментальні і дослідно-промислові зразки СЗПВ для надання позитивної плавучості підводним засобам, проведені їх випробування в натурних умовах (в акваторії Чорного моря), підтверджена відповідність одержаних параметрів їх роботи розрахунковим.

Публікації автора:

1. Кривцова В.И., Кузьмин Д.В., Пода В.Б. Глубоководные генераторы водорода на гидрореагирующих веществах // Проблемы машиностроения. – 1998. – Т.1, № 3-4. – С.146–149.

2. Кривцова В.И., Пода В.Б., Соловей В.В. Перспективы использования водорода в подводных средствах // Проблемы машиностроения. – 1999. – Т.2, № 1-2. –С.87–92.

3. Кравченко О.В., Пода В.Б. Тепломассообмен при химическом кипении на поверхности вертикального цилиндрического столбца // Проблемы машиностроения. – 2002. – Т.5, № 1. – С.65–72.

4. Кравченко О.В., Пода В.Б. Исследование тепловых процессов в генераторах водорода на основе гидрореагирующих веществ // Авиационно-космическая техника и технология. – 2003. – Вып. 42/7. – С. 57–60.

5. Пода В.Б., Соловей В.В. Метод расчета генераторов водорода открытого типа, использующих гидрореагирующие вещества // Проблемы машиностроения. – 2004. – Т.7, № 3. – С. 76–81.

6 А.с. 1009924 СССР, МКИ³ В65D88/76. Способ установки глубоководного нефтехранилища / В.Е. Герасименко, А.И. Максименко, В.Б. Пода, Л.А. Савченко (СССР). – Опубл. 7.04.1983, Бюл. № 13. – 3с.

7. А.с. 1397371 СССР, МКИ³ В63С7/06. Система подъема затонувших судов / О.Ю. Калекин, В.Е. Герасименко, В.Б. Пода, В.А. Рябокобыла, Л.А. Савченко. – Опубл. 23.05.1988, Бюл. № 19.

8. Исследование процесса газообразования в генераторах водорода на основе гидрореагирующих веществ / О.Ю. Калекин, В.И. Кривцова, В.Б. Пода, О.В. Кравченко // Тепломассообмен – ММФ: Тез. докладов Минского международного форума. – Минск, 1988. –С.52–53.

9. Погружные генераторы водорода / О.Ю. Калекин, В.Е. Герасименко, В.Б. Пода, Д.В. Кузьмин, К.Г. Щербина, Г.Н. Кеворкян, С.А. Волкова // Тез. докладов Всесоюзной конференции «Химреактор-10». – Куйбышев–Тольятти, 1989. – С.139–145.

10. Пода В.Б. Система хранения и подачи водорода на основе гидрореагирующих веществ // Проблеми економії енергії: Зб. матеріалів IV Міжнародної науково-практичної конференції, 8–12 жовтня 2003 р. – Львів: Національний університет “Львівська політехніка”. – 2003. – С.160–161.