Измерение локальных тепловых и аэродинамических характеристик поперечно-обтекаемых пучков оребренных труб с наклонными ребрами

• Автор: Карвахал Марискал, Игнасио
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЕЕ Обзор методик сопоставления теплообменных поверхностей
Е2. Методы интенсификации теплообмена пучков оребренных труб
1.3. Предмет и задачи исследования
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
2.1. Экспериментальное исследование локальной теплоотдачи и аэродинамического сопротивления ребристых систем с упругими гибкими круглыми ребрами
2.2. Экспериментальное исследование аэродинамических характеристик одиночной оребренной трубы с наклонными ребрами
2.3. Описание экспериментальной установки
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
3.1. Результаты исследования локальной теплоотдачи и аэродинамического сопротивления ребристых систем с упругими гибкими круглыми ребрами
3.2. Результаты исследования аэродинамических характеристик одиночной оребренной трубы с наклонными ребрами
3.3. Анализ энергетической эффективности
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
А/у, К(2, К]. - показатели энергетической эффективности;
А - поверхность теплообмена, м ;
0 - тепловой поток, Вт;
А - мощность на прокачку теплоносителя, Вт;

V - объём, занимаемый поверхностью теплообмена, м ;
А;, 5*2 - поперечный и продольный шаги пучка, м; б/, А - диаметр и длина несущей трубы, м; у0 - угол наклона ребра, град.;
г, к, В- параметры оребрения: шаг, высота, наружный диаметр ребер, м; ф° - угол отсчета от лобовой критической точки цилиндра, град.; со - скорость набегающего потока, м/с;
а - коэффициент локальной и средней теплоотдачи соответственно, Вт/м2-К;

р - плотность воздуха, кг/м ;
И - расход воздуха, кг/с;
Ар - перепад давления, Па;
А/ - перепад температуры, К; р = (А’о-Рф)/(0.5-р-ш2) - коэффициент давления;
Р0 - давление перед ребристой трубой, Па;
Рф - местное давление на поверхности ребра, несущей трубы, Па;
Ей = Ар/р-аг - число Эйлера;
Че = - число Рейнольдса;
№ = а-сИХ - число Нуссельта; q - плотность теплового потока;
X - коэффициент теплопроводности; а = А//с/ - относительный поперечный шаг труб пучка;
Ь = 82/с1 - относительный продольный шаг труб пучка

ВВЕДЕНИЕ
В числе многих задач, решение которых определяет развитие и совершенствование новой техники, немаловажное значение имеет и теплообменная аппаратура, весовые и габаритные показатели которой часто предопределяют параметры энергетических и технологических комплексов.
Создание эффективных, надежно работающих теплообменных устройств позволит повысить единичную мощность и к.п.д. энергетического оборудования, полнее использовать вторичные тепловые ресурсы котельных и парогазовых установок, энергетических и приводных Е.Т.У., уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу и т.д.
В многоплановом назначении теплообменных устройств основное место занимают рекуперативные теплообменники, тепло в которых передается через разделяющую теплоносители стенку.
Трубные пучки являются наиболее распространенными теплообменными поверхностями. Высокие прочностные свойства, технологичность изготовления, хорошие теплотехнические характеристики, удобства компоновки - все эти качества обеспечили трубным пучкам преимущества перед другими поверхностями нагрева. В установках с повышенными давлениями пучки из круглых труб имеют бесспорный приоритет. Оребренные пучки обладают дополнительными достоинствами, которые обусловливают компактность и высокую приведенную интенсивность теплообмена. Ребристые поверхности внедряются с целью повышения теплообменной способности и коэффициента полезного действия рекуперативных теплообменников, особенно при наружном их обтекании газами.
Энергетические показатели ребристых поверхностей зависят от местных теплоаэродинамических характеристик в межреберном и межтрубном пространствах.
Повышение энергетической эффективности поперечнообтекаемых оребренных пучков труб неразрывно связано с повышением компактности
Рис. 14. Принципиальная схема калориметра для измерения локальной теплоотдачи на цилиндрической поверхности: а) прямые ребра: 1 - электрокало-риметрический элемент с медно-константановыми термопарами; 2 - упругие элементы (резиновые ребра); 3 - цилиндр из фторопласта; 4 - канавка; 5 -стенки канала; 6 - металлические пластины для крепления резиновых листов; 7 - стержень; б) наклонные ребра; у° - угол наклона ребер.