Повышение энергетической эффективности шахматных пучков из высокооребренных труб аппаратов воздушного охлаждения

• Автор: Федотова, Лидия Михайловна
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 222 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ .

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ТЕПЛООТДАЧЕ И АЭРОДИНАМИЧЕСКОМУ СОПРОТИВЛЕНИЮ ПУЧКОВ ОРЕБРЕННЫХ ТРУБ
1.1. Влияние профиля трубы и формы ребра на теплоотдачу п аэродинамическое сопротивление .

1.2. Влияние толщины и материала ребра на теплоотдачу.

1.3. Влияние числа заходов ребра на теплоотдачу и аэродинамическое сопротивление

1.4. Влияние высоты, шага ребра к числа Рейнольдса на теплоотдачу и аэродинамическое сопротивление оребренных труб .

1.5. Контактное термическое сопротивление оребренных

труб .
1.6. Влияние поперечного и продольного шагов расположения труб в пучке на теплоотдачу и аэродинамическое сопротивление .
1.7. Влияние числа поперечных рядов и разрывов по глубине пучка на теплоотдачу и аэродинамическое сопротивление .
1.8. Анализ обобщенных уравнении подобия по теплоотдаче
и аэродинамическому сопротивлению .
1.9. Влияние метода теплового моделирования на теплоотдачу пучков оребренных труб .
Постановка задачи и программа исследования
теплоотдачи и аэродинамического сопротивления оребренных пучков аппаратов воздушного
охлаждения.
ГЛАВА П. МЕТОДИКА. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Описание экспериментальной установки .
2.2. Конструкция калориметра для изучения средней теплоотдачи оребренных труб
2.3. Методика измерении и порядок проведения эксперимента .
2.4. Методика обработки опытных данных .
2.5. Оценка точности эксперимента
2.6. Тарировочные опыты по теплоотдаче и аэродинамическому сопротивлению.
ГЛАВА Ш. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРЖШНТАЛЪНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
ТЕПЛООТДАЧИ И АЭРОЛННАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ШАХМАТНЫХ ПУЧКОВ ИЗ ОРЕБРЕННЫХ ТРУБ АППАРАТОВ ВОЗДУШНОГО ОХЛАДДЕНИЯ
3.1. Влияние числа поперечных рядов при локальном и полном тепловом моделировании на теплоотдачу
пучков .
3.2. Исследование влияния шагов расположения труб на метод теплового моделирования теплоотдачи пучков
3.3. Исследование влияния числа поперечных рядов труб в пучке на теплоотдачу и аэродинамическое сопротивление
3.4. Исследование влияния шагов расположения труб в
пучке на теплоотдачу и сопротивление .
3.5. Исследование влияния неравномерности продольного шага пучка на теплоотдачу и аэродинамическое сопротивление.
3.6. Взаимосвязь интенсивности теплоотдачи с конструктивным параметром пучка и аэродинамическое сопротивление компоновок из труб различных размеров оребрения
3.7. Контактное термическое сопротивление оребренных
труб аппаратов воздушного охлаждения.
3.7.1. Метод определения контактного термического сопротивления для труб, оребренных навитой завальцованной лентой
3.8. Исследование влияния относительной глубины межреберной полости на теплоотдачу и аэродинамическое сопротивление пучков
ГЛАВА 1У. РАЗРАБОТКА ОБОБЩЕННЫХ УРАВНЕНИЙ ПОДОБИЯ ПО
ТЕПЛООТДАЧЕ И АЭРОДЩМИЧЕОКОМУ СОПРОТИВЛЕНИЮ ШАХМАТНЫХ ОРЕБРЕННЫХ ПУЧКОВ АППАРАТОВ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
4.1. Обобщение опытных данных по теплоотдаче .
4.2. Обобщение опытных данных по сопротивлению .
ГЛАВА У. СРАВНЕНИЕ И АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАННЫХ ОРЕБРЕННЫХ
ШАХМАТНЫХ ПУЧКОВ АППАРАТОВ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЗДЕНИЯ ПО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ
5.1. Анализ тепловой эффективности пучков труб.
5.2. Анализ габаритных характеристик пучков труб .
5.3. Анализ весовых характеристик пучков труб
5.4. Исследование энергетической эффективности различных типов оребренных труб, применяемых в пучках
ГЛАВА У. ОБОСНОВАНИЕ РЕКОШЩАЦИЙ ВЫБОРА КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ШАХМАТНОГО ПУЧКА И ТЕХНОЛОГИИ ОРЕБРЕНИЯ
6.1. Влияние технологии оребрения труб с навитой лентой
на теплоотдачу и аэродинамическое сопротивление .
6.2. Выбор числа поперечных рядов в пучке конденсаторахолодильника .
6.3. Выбор шага разбивки труб в трубной решетке .
6.4. Техникоэкономический расчет
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Е.Шмидтом установлено, что наивыгоднейшая форма прямого ребра минимального веса образуется контурами дуг окружности. Однако организовать крупносерийное производство таких форм ребер технологически сложно. Наиболее близко к шш примыкает трапецеидальное ребро, которое получается при холодной прокатке по отработанной высокопроизводительной технологии ВНЙШДЕТГЛЛШа. В АВО применяются трубы с трапецеидальным накатное ребро и прямоугольным оребрение навитой лентой поперечныгл сечением. Проследить влияние различного поперечного сечешя на теплоотдачу возможно по изменению коэффициента эффективности ребра этих форм при остальных постоянных параметрах. К.Гарднер впервые, при ряде упрощений, основным из которых являлось постоянство коэффициента теплоотдачи по поверхности ребра, провел аналитическое исследование коэффициента эффективности Е круглых ребер различной конфигурации. Оценим рассчетноаналкткческим методом применительно к АВО влияние формы поперечного сечения на изменение эффективности ребра. Трубы АВО имеют среднюю толщину накатного ребра Л 0, мм, а навитого А 0, мм. Скорость обтекания их потоком воздуха в промышленных АВО составляет мс в узком сечении пучка. Для определения Е выполним расчеты по вычислению коэффициента теплоотдачи исследованных стандартизованных шахматных пучков биметаллических труб АВО с накатными ребрами следующих параметров мм 0 мм мм 3,0 мм i . С, коэффициент теплопроводности ребра из алюминиевого сплава АД I равен р 3 ВтмК. Получим для трапецеидально
го и треугольного ребра Е 0, при оС , Втм К. Е 0,. Видно, что эффективность ребра высокая Е0,9, а форма ребра для применяемых тепловых нагрузок АВО не отражается на интенсивности теплообмена. Этот вывод подтверждается и опытными исследованиями ЦЕЛИ бб по определению влияния формы ребра на теплоотдачу шахматных пучков со штыревыми, круглыми и пластинчатыми ребрами. Несмотря на весьма существенное отличие в форме ребер, а следовательно, и в характере обтекания их потоком, теплоотдача этих поверхностей практически одинакова. Дальнейшие исследования местных коэффициентов теплоотдачи с круглыми и спиральными ребрами при поперечном омывают воздухом показали, что теплоотдача по поверхности ребра неравномерна. Э.С. Карасиной выполнено экспериментальное исследование неравномерности теплоотдачи по ребру и получен поправочный коэффициент 0, для круглых и квадратных ребер к теоретическому значению Е, который учитывает неравномерность распределения теплоотдачи по ребристой поверхности. Исследованиями А. Скринска и Ю. Стаоюлявичюса , В. Ф.Юдина и Л. В работе 2 проведены фундаментальные исследования по выяснению влияния толщины и материала ребра на теплоотдачу. Оки показали, что уменьшение толщины ребра в 2,7 раза не отражается на теплообмене. Уменьшение толщины ребра в 5 раз, вызывает снижение теплоотдачи на при шахматном и на при коридорном расположении труб. Авторы также установили, что материал ребер играет незначительную роль в интенсификации теплоотдачи. При уменьшении коэффициента теплопроводности материала в 4 раза теплоотдача возрасла только на . Аналитические расчеты, проведенные в , также подтверждают весьма слабое влияние толщины ребра на интенсивность теплоотдачи. Например, изменение толщины ребра от Д 0,3 мм до 0,9 ш, т. Вопросу влияния теплопроводности металла ребер на теплоотдачу посвящена работа б9 . Авторы исследовали оребренные пучки, изготовленные из различных материалов, коэффициент теплопроводности которых изменялся от до 4 ВтмК. Опыты проведены в диапазоне изменения чисел е 8 . Установлено, что теплоотдача увеличивается при прочих равных условиях одинаковая геометрия пучков и е С0Л0 с увеличением коэффициента теплопроводности ребер, причем рост теплоотдачи происходит доЛр 0 ВтмК. При дальнейшем увеличении теплоотдача практически не меняется. Очевидно, коэффициент эффективности ребра уже при у1р 0 ВтДмК и выше приближается к единице. Основным в теплоотдаче оребренного пучка является тепловое сопротивление от поверхности ребра к воздушному потоку, зависящее, главным образом, от гидродинамических условий обтекания.