Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск

ТЕПЛОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВИХРЕВОЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООТДАЧИ ГАЗОВОГО ПОТОКА ПРИ ПРОДОЛЬНОМ И ПОПЕРЕЧНОМ ОБТЕКАНИИ КРУГЛОТРУБНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Часть 2

Аннотация

Показано, что при оценке действительной тепловой эффективности от применения вихревой интенсификации теплоотдачи необходимо учитывать увеличение теплоотдающей площади поверхности трубы соответствующими углублениями (выемками, лунками), которая в зависимости от их геометрических параметров может изменяться от 4 до 280 %, что вызывает повышение теплоотдачи с одновременным ростом ее от турбулизации пограничного слоя потока вихрями, генерируемыми лунковыми турбулизаторами. Для продольно обтекаемой трубы при нанесении выемок на наружной поверхности вихревая интенсификация увеличивает тепловую эффективность до 1,39 раза, а в случае поперечно обтекаемых потоком пучков из облуненной наружной поверхности труб не превышает 29 % при Re = 5000. С ростом числа Re до 14000 энергетический эффект ощутимо снижается до 6 %.

Тепловая эффективность вихревой интенсификации сферическими лунками на внутренней поверхности трубы при движении в ней воздуха не превышает 13 % в интервале Re = (1−2) ⋅ 104 , который характерен для воздухоподогревателей паровых котлов. Однако больший энергетический эффект (до 33 %) при продольном течении достигается от появившихся выпуклостей на внутренней поверхности трубы под сферическими углублениями на наружной поверхности. Установлено, что применение дискретной шероховатости в виде поперечных кольцевых выпуклостей (диафрагм) позволяет достичь интенсификации теплоотдачи значительно большей (до 70 %) в интервале Re = (10−100) ⋅ 103 по сравнению с гладкой трубой. Показано, что физические принципы вихревой интенсификации теплоотдачи облунением круглотрубных поверхностей отличаются от таковых при нанесении искусственной предельной шероховатости в виде усеченных пирамид на наружной поверхности трубы, обтекаемой поперечным потоком. 

Об авторах

В. Б. Кунтыш
Белорусский государственный технологический университет
Беларусь
Доктор технических наук, профессор


А. Б. Сухоцкий
Белорусский государственный технологический университет
Беларусь
Кандидат технических наук, доцент


А. В. Яцевич
Минский завод автоматических линий имени П. М. Машерова
Беларусь
Магистр технических наук


Список литературы

1. Численное моделирование вихревой интенсификации теплообмена в пакетах труб / Ю. А. Быстров [и др.]. – СПб.: Судостроение, 2005. – 390 с.

2. Халатов, А. А. Теплообмен и гидродинамика около поверхностных углублений (лунок) / А. А. Халатов. – Киев: Ин-т техн. теплофизики НАН Украины, 2005. − 140 с.

3. Халатов, А. А. Тепломассообмен и теплогидравлическая эффективность вихревых и закрученных потоков / А. А. Халатов, И. И. Борисов, С. В. Шевцов. – Киев: Ин-т техн. теплофизики Украины, 2005. − 500 с.

4. Халатов, А. А. Вихревые технологии аэротермодинамики в энергетическом газотурбостроении / А. А. Халатов. – Киев: Ин-т технич. теплофизики НАН Украины, 2005. − 292 с.

5. Афанасьев, В. Н. Процессы теплоотдачи при обтекании регулярных сферических вогнутостей турбулентным потоком / В. Н. Афанасьев, П. С. Рогатов, Я. П. Чудновский // Инженерно-физический журнал. – 1993. – Т. 63, № 1. – С. 23−27.

6. Козлов, А. П. Гидродинамические эффекты от сферических углублений на поверхности поперечно обтекаемого цилиндра // А. П. Козлов, А. В. Щукин, Р. С. Агачев // Известия вузов. Авиационная техника. – 1994. − № 2. – С. 27−34.

7. Кунтыш, В. Б. Тепловая эффективность вихревой интенсификации теплоотдачи газового потока при продольном и поперечном обтекании круглотрубных поверхностей. Часть 1 / В. Б. Кунтыш, А. Б. Сухоцкий, А. В. Яцевич // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 2015. − № 3. – С. 68–75.

8. Кубанский, П. Н. Поведение резонансной системы в потоке / П. Н. Кубанский // Журнал технической физики. – 1957. – Т. 27, № 1. – С. 180−188.

9. Шрадер, И. Л. Интенсифицированные трубчатые воздухоподогреватели / И. Л. Шрадер, А. А. Дашчян, М. А. Готовский // Теплоэнергетика. – 1999. − № 9. – С. 54−56.

10. Исследование теплогидравлических характеристик кожухотрубного подогревателя с интенсификацией теплообмена путем использования теплообменных трубок с лунками / Е. Ф. Балунов [и др.] // Теплоэнергетика. − 2008. − № 1. − С. 56−60.

11. Эффективные поверхности теплообмена / Э. К. Калинин [и др.]. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 407 с.

12. Теплогидравлические характеристики поперечно обтекаемых поверхностей с лунками / М. Я. Беленький [и др.] // Теплоэнергетика. − 1995. − № 1. − С. 49−51.

13. Пучков, П. И. Влияние шероховатости на теплоотдачу пучков труб в поперечном потоке / П. И. Пучков // Котлотурбостроение. – 1948. − № 4. – С. 5–6.


Рецензия

Для цитирования:


Кунтыш В.Б., Сухоцкий А.Б., Яцевич А.В. ТЕПЛОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВИХРЕВОЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООТДАЧИ ГАЗОВОГО ПОТОКА ПРИ ПРОДОЛЬНОМ И ПОПЕРЕЧНОМ ОБТЕКАНИИ КРУГЛОТРУБНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Часть 2. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2015;(4):63-74.

For citation:


Kuntysh V.B., Sukhotskiy A.B., Yatsevich A.V. THERMAL EFFECTIVENESS OF THE GAS FLOW VORTICAL HEATRELEASE INTENSIFICATION AT AXIAL AND TRANSVERSAL FLOWING-AROUND THE ROUND-TUBULAR SURFACES Part 2. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2015;(4):63-74. (In Russ.)

Просмотров: 1805


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)