Теплообмін і аеродинаміка складнопрофільованих теплообмінних поверхонь
No Thumbnail Available
Date
2014
Authors
Advisor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"
Abstract
Звіт про НДР: 214 с., 105 рис., 29 табл., 76 джерел.
Об'єкт дослідження – процеси переносу теплоти та імпульсу в теплообмінних поверхнях зі складнопрофільованих труб при вимушеному поперечному їх обтіканні потоком газу.
Предмет дослідження - закономірності теплообміну та аеродинамічного опору теплообмінних поверхонь зі складнопрофільованих труб в широких діапазонах змінення їх конструктивних та режимних характеристик.
Мета роботи – експериментальне дослідження теплоаеродинамічних характеристик та розробка методик теплового і аеродинамічного розрахунків поверхонь теплообміну із складнопрофільованих труб при їх поперечному обтіканні. Отримання картини течії на зовнішній поверхні труб в широкому діапазоні варіювання геометричних та режимних параметрів.
Методи дослідження – при вивченні процесів теплообміну і аеродинамічного опору пакетів зі складнопрофільованих труб використовувалися методи експериментальних досліджень на аеродинамічній трубі незамкненого типу. Інтенсивність конвективного теплообміну визначалася на основі вимірів температурного поля стінки омиваної труби. Дослідження аеродинамічного опору пакету труб виконувалися на основі визначення різниці статичних тисків на вході і виході з робочої ділянки. Для дослідження особливостей течії застосовувався метод поверхневої візуалізації потоку за допомогою саже-гасової суміші.
Наукова новизна – вперше досліджені закономірності зовнішнього теплообміну та аеродинамічного опору в шахових пакетах плоскоовальних труб, встановлений вплив основних геометричних та режимних параметрів на інтенсивність теплообміну та аеродинамічний опір в них. Отримані нові узагальнюючі залежності для розрахунків конвективного теплообміну та опору, які враховують геометричні характеристики труб, що змінювалися в діапазоні відносного подовження профілю d2/d1 від 2 до 5. Компонувальні параметри 50-ти досліджених пакетів труб знаходились у межах: S1/S2 (0,428 - 1,438), H/F (2 – 11). На поверхнях плоскоовальних труб виявлені дві області відриву потоку, які суттєво впливають на інтенсивність теплообміну.
Практичне значення – створені інженерні методики розрахунків коефіцієнтів теплообміну та аеродинамічного опору поверхонь з шахових пакетів плоскоовальних труб, які використовуються при розробці, проектуванні рекуперативних теплообмінних апаратів широкого застосування. Впровадження таких теплообмінних апаратів дозволить у 1,5-2 рази підвищити їх теплоаеродинамічну ефективність в порівнянні із теплообмінниками з труб круглого профілю.
Галузі застосування – теплообмінна поверхня зі складнопрофільованих плоскоовальних труб призначена для застосування в повітронагрівачах-регенераторах та підігрівачах паливного газу газотурбінних установок (ГТУ) газотранспортної системи (ГТС), а також в котельнях житлово-комунального господарства.
Description
Keywords
складнопрофільована труба, шаховий пакет, теплообмін, аеродинаміка, ефективність
Citation
Теплообмін і аеродинаміка складнопрофільованих теплообмінних поверхонь : звіт про НДР (заключ.) НТУУ "КПІ" ; кер. роб. В. Туз. - К., 2014. - 214 л. + CD-ROM. - Д/б №2513-ф