Конвективный теплообмен и аэродинамика шахматных пучков поперечно-оребренных труб

• Автор: Письменный, Евгений Николаевич
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 211 c. : ил

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Среднеповерхностный теплообмен и аэродинамическое сопротивление шахматных пучков труб с винтовым и шайбовым оребрением.

1.2. Локальный теплообмен поперечнооребренных труб . .

1.3. Выводы и постановка задачи исследования .

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Описание экспериментальной установки .

2.1.1. Аэродинамическая труба.

2.1.2. Конструкция и геометрические характеристики оребренных труб и трубных пучков

2.1.3. Система электропитания

2.1.4. Измерительные приборы .

2.2. Методика измерений и обработки опытных данных . . . при исследовании теплообмена
2.3. Методика измерений и обработки опытных данных
при исследовании аэродинамического сопротивления . .
2.4. Методика исследования течения .
2.5. Оценка погрешности измерений .
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ТЕЧЕНИЯ В ПОПЕРЕЧНООМЫВАЕМЫХ ШАХМАТНЫХ ПУЧКАХ ТРУБ С ШАЙБОВЫМ ОРЕБРЕНИЕМ
3.1. Исследование течения на поверхности ребер .
3.1.1. Течение на ребре в условиях отсутствия
влияния соседних поперчных рядов труб
3.1.2. Течение на ребре в условиях влияния соседних
поперечных рядов труб.
3.2. Исследование течения в пучках
3.3. Выводы
4. ТЕПЛООБМЕН ШАХМАТНЫХ ПУЧКОВ ПОПЕРЕЧНООРЕБРЕННЫХ
ТРУБ.НО
4.1. Теплообмен в глубинных рядах.НО
4.1.1. Анализ экспериментальных данных и их обобщение . . .
4.1.2. Влияние на теплообмен шаговых характеристик
пучка и параметров оребрения
4.2. Влияние на теплообмен числа поперечных рядов
труб в пучке . .
4.3. Исследование влияния неравномерности теплоотдачи шайбового ребра на его эффективность.
4.3.1. Состояние вопроса
4.3.2. Результаты исследования, их анализ и обобщение . . .
4.4. Сопоставление полученных результатов с данными
других авторов.
4.5. Выводы
5. АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ШАХМАТНЫХ ПУЧКОВ ПОПЕРЕЧНООРЕБРЕННЫХ ТРУБ.
5.1. Анализ и обобщение экспериментальных данных
5.2. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Авторы делают вывод, что для труб, характеризующихся значениями 2,свойственна прямая пропорциональность между ростом поверхности и съемом тепла с нее, а при Ьц 2 закон пропорционального съема тепла нарушается, интенсивность теплообмена уменьшается, что,по их мнению,связано с ухудшением гидродинамических условий обтекания корневых частей ребер и трубы, несущей оребрение. В выполненной несколько ранее работе исследовано влияние теплопроводности металла ребристых труб на теплоотдачу. Для этого в пучки труб, изготовленные из углеродистой стали и имеющие iЬ 1,, 0,, 7, . Были проведены также опыты с пучком из дюралевых труб. Результаты экспериментов, выполненных методом полного теплового моделирования, позволили авторам сделать вывод о том, что термическое сопротивление ребра не оказывает решающего влияния на процесс теплоотдачи через ребристую поверхность и что основным является термическое сопротивление теплоотдачи к воздушному потоку, которое полностью зависит от гидродинамических условий их обтекания. Аналогичный вывод был ранее сформулирован в монографии М. Экспериментальные данные для всей группы калориметров обобщены формулой вида I. I с постоянным показателем степени К , в которой в качестве параметров фигурируют коэффициент оребрения и коэффициент эффективности поверхности теплообмена, введенные также в формулу, обобщающую данные по аэродинамическому сопротивлению. Влияние теплопроводности материала труб на теплообмен учитывался введением комплекса Лм Лг . Полученные в этих исследованиях данные позже были проанализированы теми же авторами с позиций влияния глубины межреберной полости на теплообмен ребристых труб . Предложены обобщающие выражения для двух областей изменения параметра Выражение для области 1,8 помимо параметров и ЛмЛг , входящих также в выражение для области ьд 1,8 содержит комплекс Значительное внимание в публикациях уделяется также вопросам интенсификации теплообмена ребристых труб путем разрезки ребер. Работы в отличие от рассмотренных выше 9 направлены на исследование влияния шаговых характеристик шахматных пучков оребренных труб на их теплообмен и аэродинамическое сопротивление. Авторы публикации методом локального теплового моделирования исследовали теплообмен девяти пучков алюминиевых труб с коэффициентом оребрения ф 7,5 в интервале отношения шагов 2 1,. Рейнольдса 2,2. Исследования показали существенную зависимость интенсивности теплообмена от компоновки пучка, что было учтено в обобщающей формуле типа I. Значительно более широким принят интервал варьирования шаговых характеристик в работе 2б 5,5а 0,6. Рейнольдса 2. I. Теплообменные эксперименты проводились методом полного теплового моделирования. Авторы обратили внимание на переменность величины показателя степени при числе в формуле I. I, использовавшейся для аппроксимации опытных данных, однако приняли его в итоге постоянным к 0,. Это обстоятельство позволило предположить, что в теплообменных экспериментах 2бдопущены методические погрешности. Результаты исследований аэродинамического сопротивления показали заметное влияние на его величину шаговых характеристик пучков, В работе были исследованы теплоаэродинамические характеристики двух шахматных пучков из биметаллических труб с алюминиевыми ребрами и коэффициентом оребрения Ф ,. Пучки имели шаговые характеристики б, 6. Эксперименты по теплообмену выполнялись методом локального моделирования с обобщением результатов формулой вида . Сдок для приведения опытных данных к условиям полного теплового моделирования. В работе даны 5 значений СА0К в зависимости от чисел Рейнольдса, величины которых взяты в интервале, соответствующем области выполненных исследований 5Ю3. Данные по сопротивлению для каждого пучка описаны формулой типа 1. В такой же мере узкий характер имеют теплообменные исследования , выполненные с тремя шахматными пучками стальных труб, имеющими Ф 3,. I., в условиях локального моделирования при значениях 3,5Ю3. Ю4. Особенностью работы является то, что исследования теплообмена и сопротивления шахматного пучка оребренных труб с ф 9, и , 1, выполнены в ней при очень низких числах Рейнольдса 5.