Теплообмін та аеродинаміка пакетів плоскоовальних труб з неповним оребренням
| dc.contributor.author | Багрій, Петро Іванович | |
| dc.contributor.degreedepartment | атомних електричних станцій і інженерної теплофізики | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | теплоенергетичний | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» | uk |
| dc.date.accessioned | 2014-07-11T10:54:31Z | |
| dc.date.available | 2014-07-11T10:54:31Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description.abstracten | Thesis for a PhD degree in technical sciences on the speciality 05.14.06 – technical thermal physics and industrial heat power engineering. National Technical University of Ukraine “KPI”. – Kiev, 2013. The aim of the thesis is a solving of the important task to develop and create the scientific background of the new type of heat transfer surfaces, the implementation of which will lead to significant material and energy resources savings. The comprehensive experimental research of heat transfer and aerodynamic resistance of taggered and corridor packages of flat oval tubes with partial finning within the important practical ranges of values of their geometrical and operational characteristics is carried out. Obtained are the summarized similarity equations for convective heat transfer and pressure loss, which take into account the dependence of the degree at the Reynolds number from the coefficient of finning and the ratio of the cross and longitudinal pitch of tubes. Analyzed is the dependence of thermal and aerodynamic characteristics on the geometrical parameters of finned tubes and packages. Proposed is the approximate method for calculating the efficiency koefficient of fins of flat-oval tubes. The comparison of the characteristics of heat transfer surfaces with flat-oval tubes with partial finning with the surface characteristics based on the other common types of finned tubes is carried out. Carried out are the thermal tests of the module of air cooler which consists of flat-oval tubes with partial finning, and the tests completely proved the correctness of the results of the thesis. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.06 – Техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика – Национальный технический университет Украины «КПИ» Министерства образования и науки Украины, Киев, 2014. Диссертация посвящена решению важной задачи разработки и обоснования научных основ создания развитых теплообменных поверхностей нового типа, внедрение которых приводит к существенной экономии материальных и энергетических ресурсов. В настоящее время широкое распространение в промышленности и энергетике получили виды оребренных труб, производство которых возможно в больших объемах на высокопроизводительном технологическом оборудование – это стальные трубы с запрессованным в винтовую канавку ленточным алюминиевым оребрением, трубы с накатанным из толстостенной алюминиевой заготовки винтовым оребрением, а также стальные трубы с приваренным токами высокой частоты винтовым оребрением. Однако, эти типы ребристых труб имеют несколько существенных недостатков, а именно: слабый термический контакт оребрения с несущей трубой и высокая стоимость алюминия – для первых двух типов; относительно низка степень развития поверхности, а также сложность, энергоемкость и большая себестоимость технологического оборудования – для третьего типа ребристых труб. Значительные энергоемкость, сложность и себестоимость производства рассмотренных типов ребристых труб не позволяют наращивать производственные мощности, необходимые для решения задач энергоресурсосбережения. В качестве альтернативы предлагаются плоскоовальные трубы с неполным оребрением, конструкция и принцип изготовления которых разработаны в НТУУ «КПИ». Такие трубы сочетают в своей конструкции лучшие качества тех типов ребристых труб, которые нашли широкое применение в промышленности: - высокую степень развития поверхности теплообмена; - практически идеальный термический контакт ребер с несущей трубой. Кроме этого плоскоовальные трубы с неполным оребрением имеют следующие особенности, выгодно отличающие их от известных типов ребристых труб: - удобообтекаемый профиль поперечного сечения несущей трубы; - отсутствие «плохо работающих» частей ребер, т.е. частей, взаимодействующих с зонами аэродинамической тени, в которых имеют место низкие локальные значения скорости потока и, соответственно, низкие уровни интенсивности теплообмена; - высокую технологичность, которая позволяет применять при их производстве простую, малоэнергоемкую технологию контактной сварки и конструкционные материалы в виде углеродистых и высоколегированных аустенитных сталей. Для широкого применения теплообменных поверхностей нового типа необходимы исследования закономерностей их теплообмена и аэродинамики в широком диапазоне изменения конструктивных и режимных параметров. В работе выполнены комплексные экспериментальные исследования теплообмена и аэродинамического сопротивления шахматных и коридорных пакетов плоскоовальных труб с неполным оребрением в практически важных диапазонах значений их геометрических и режимных характеристик. Получены обобщенные уравнения подобия для конвективного теплообмена и потерь давления, которые учитывают зависимость показателя степени при числе Рейнольдса от коэффициента оребрения и отношения поперечного и продольного шагов труб и обеспечивают достаточную для инженерной практики точность расчетов. Проанализирована зависимость тепловых и аэродинамических характеристик от геометрических параметров ребристых труб и их пакетов. Предложен приближенный метод расчета коэффициента эффективности ребер плоскоовальных труб, основанный на использовании формул для обычного прямого прямоугольного ребра на плоском основании и условной высоты такого ребра, которая является функцией относительной длины линии контакта реального ребра с несущей трубой. Сопоставление характеристик теплообменных поверхностей из плоскоовальных труб с неполным оребрением с характеристиками поверхностей на основе других распространенных типов ребристых труб показало, что поверхности нагрева нового типа выгодно отличаются сочетанием высокого уровня интенсивности теплообмена и низкого аэродинамического сопротивления. Выполнены теплотехнические испытания модуля воздушного охладителя из плоскоовальных труб с неполным оребрением, которые полностью подтвердили корректность предложенных в диссертационной работе методик расчета теплоаэродинамических характеристик поверхностей нагрева нового типа. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.06 – Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. – Національний технічний університет України “КПІ”, Міністерство освіти і науки України, Київ, 2014. Дисертація присвячена вирішенню важливої задачі розробки та обґрунтування наукових засад створення теплообмінних поверхонь нового типу, впровадження яких призводить до суттєвої економії матеріальних та енергетичних ресурсів. В роботі виконані комплексні експериментальні дослідження теплообміну та аеродинамічного опору шахових і коридорних пакетів плоскоовальних труб із неповним оребренням в практично важливих діапазонах значень їх геометричних та режимних характеристик. Отримані узагальнені рівняння подібності для конвективного теплообміну та втрат тиску, що враховують залежність показника степені при числі Рейнольдса від коефіцієнта оребрення та відношення поперечного та поздовжнього кроків труб. Проаналізована залежність теплових та аеродинамічних характеристик від геометричних параметрів ребристих труб та їхніх пакетів. Запропоновано наближений метод розрахунку коефіцієнту ефективності ребер плоскоовальних труб. Виконано зіставлення характеристик теплообмінних поверхонь з плоскоовальних труб із неповним оребренням з характеристиками поверхонь на основі інших розповсюджених типів ребристих труб. Проведені теплотехнічні випробування модуля повітряного охолоджувача з плоскоовальних труб з неповним оребренням, що повністю підтвердили коректність результатів дисертаційної роботи. | uk |
| dc.format.page | 25 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/8134 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 536.24:533.6.011 | uk |
| dc.title | Теплообмін та аеродинаміка пакетів плоскоовальних труб з неповним оребренням | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.14.06 – технічна теплофізика та промислова теплоенергетика | uk |