ФГБОУ ВО Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ (КНИТУ - КАИ), г. Казань, Российская Федерация
(И.А. Попов, А.Н. Скрыпник)
Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь
(Ю.В. Жукова, Т.А. Баранова)
Общество с ограниченной ответственностью «СПЕЦТЕПЛОБЕЛ», г. Минск, Республика Беларусь
И.И. Жуковский
В настоящей работе было проведено численное исследование конвективного теплообмена одиночных труб со структурированной внешней и внутренней поверхностью с целью определить по результатам наилучшую компоновку для пакета труб и для определения оптимального шага труб в пакете. Метод исследования – решение стационарных уравнений Рейнольдса, замкнутых с помощью модели переноса сдвиговых напряжений Ментера, уравнения неразрывности и управления энергии. Результаты численного исследования конвективного теплообмена труб со структурированной поверхностью сравнивались с гладкой трубкой.
Проведенные исследования показывают, что при примерно равных гидравлических потерях гладкой трубы и труб со структурированной внешней поверхностью, прирост теплоотдачи наблюдается для вариантов труб с интенсификаторами только на боковых поверхностях труб по отношению к потолку. Структурирование производилось с помощью системы траншейных углублений на внешней стороне трубы. Таким образом, можно рекомендовать при сборке труб со структурированной поверхностью в пакет, устанавливать их таким образом, чтобы поток сталкивался с их гладкой частью, а структурированная часть поверхности трубы находилась в миделевом сечении. Кроме того, из проведенных исследований можно сделать вывод, что трубы, на боковых к потоку поверхностях которой рельеф наносится под углом 90° по отношению друг к другу оказываются наиболее эффективными с точки зрения увеличения теплоотдачи.
