Лабораторный практикум по теплоснабжению. - 54 стр.

                           ΔТ  −ΔТ                                        Максимальное увеличение теплоотдачи Nu/Nuгл и гид-
            ΔТ         =        б     м                      (5)
                 лог
                               ΔТ б       ,
                                                                    равлического сопротивления ξ/ξгл достигается при t/h ≅10,
                            ln                                      причем максимум Nu/Nuгл не зависит от формы турбулизато-
                               ΔТ м
                                                                    ра , а максимум ξ/ξгл сильно зависит ( он минимален при
                                                                    плавной форме турбулизатора).
справедливую как при прямотоке , так и при противотоке.                   Проведенный анализ позволил выбрать рациональный
Здесь ΔТб – больший температурный напор; ΔТм – меньший              метод интенсификации теплообмена в каналах любого попе-
температурный напор.                                                речного сечения и разработать способы его реализации. Для
      Эффективным методом интенсификации теплоотдачи                трубчатых теплообменных аппаратов в работах [3,6]
является создание в пристенной области отрывных зон. Наи-           предложен следующий метод интенсификации теплообмена.
лучшие результаты получаются при дискретной турбулиза-              На наружной поверхности теплообменных труб накаткой на-
ции потока на стенках каналов, причем источниками турбу-            носят периодически расположенные кольцевые канавки (рис.
лентных вихрей должны служить плавно очерченные высту-              1). При этом на внутренней поверхности труб образуются
пы или канавки с высотой У+ = 60 .. . 150. Их не рекоменду-         кольцевые диафрагмы с плавной конфигурацией. Диаграммы
ется располагать слишком часто (t/h 5. . . 10, где t – шаг, а h –   и кольцевые канавки турбулизируют поток в пристенном
высота турбулизатора), так как возникающие при этом за              слое и обеспечивают интенсификацию теплообмена как сна-
турбулизатором пульсации не успеют заметно затухнуть на             ружи, так и внутри труб. При этом не увеличивается наруж-
пути к следующему турбулизатору и будут диффундировать              ный диаметр труб, что позволяет использовать их в тесных
в ядро, увеличивая тем самым интенсивность пульсаций. По-           пучках и не менять существующей технологии сборки труб-
добное явление имеет место в шероховатых трубах и ведет к           чатых теплообменных аппаратов. Данные поверхности теп-
значительному росту гидравлических потерь при небольшом             лообмена применяются в трубчатых аппаратах , работающих
повышении теплоотдачи.                                              на газах и жидкостях, а также при кипении и конденсации
      Если же увеличить расстояние между турбулизаторами,           теплоносителей.
то дополнительно возникшие в зоне вихри и генерируемые
при их периодическом разрушении турбулентные пульсации
переносятся потоком близко к стенке, повышая λт только
около нее, а значит, интенсификация теплоотдачи будет дос-
тигнута ценой минимальных гидравлических потерь. При
слишком большом (t/h 50 . . . 100) расстоянии между турбу-
лизаторами дополнительная турбулентность успевает заметно
затухнуть на некотором расстоянии от турбулизатора, и ос-                Рис.1. Профиль теплообменных труб с накаткой .
тальной участок канала до следующего турбулизатора по
структуре потока будет мало отличаться от гладкого канала.