Нестационарный теплообмен в пучках витых труб

НЕСТАЦИОНАРНЫЙ ТЕПЛООБМЕН В ПУЧКАХ ВИТЫХ ТРУБ [c.208]

Нестационарный теплообмен в пучке витых труб исследовался при постоянном массовом расходе и изменении тепловыделения в стенках труб пучка. Тепловыделение в пучке изменялось скачкообразно, причем в случае его увеличения в начале процесса оно отсутствовало = 0), а при уменьшении — выключалось в начале процесса полностью, т. е. <7 = = 0. Изучалось несколько режимов с плавным изменением тепловыделения в пучке. [c.219]

При экспериментальных исследованиях нестационарных и стационарных тепломассообменных процессов большое внимание уделялось расширению возможности моделирования и переносу опытных данных, полученных в одних условиях, для расчета конкретных теплообменных аппаратов и устройств. В работе используются результаты исследования структуры потока для объяснения и анализа механизмов переноса в пучках витых труб и новых обнаруженных эффектов, рассматриваются различные методы обработки и обобщения полученных опытных данных. [c.51]

Особенности течения и теплообмена в аппаратах с продольным обтеканием пучков витых труб приводят к уменьшению массы и габаритных размеров теплообменных устройств, что позволяет использовать такие аппараты в различных областях промышленности и народного хозяйства. Поэтому представляет интерес изучение в теплообменниках с продольным обтеканием витых труб не только стационарных, но и нестационарных тепломассообменных процессов, которые могут играть решающую роль для создания надежных конструкций, работающих в теплонапряженных условиях. [c.9]

В книге рассматриваются проблемы нестационарного и стационарного тепломассопереноса применительно к теплообменным аппаратам и устройствам, предназначенным для авиационной техники. Интенсификация тепломассообменных процессов в этих аппаратах достигается путем закрутки потока в каналах сложной формы, образованных спирально закрученными витыми трубами овального профиля. Наиболее сложный характер течения наблюдается при продольном обтекании пучков витых труб как прямых, так и закрученных относительно оси пучка. [c.11]

Обнаруженное влияние поля температуры теплоносителя, сформированного неравномерным полем тепловыделения по радиусу пучка витых труб, на поле скорости потока необходимо учитывать при разработке модели течения и ее математическом описании и при нестационарном протекании процессов тепломассопереноса. Необходимость использования уравнения движения в виде (1.8) может быть обоснована также при исследовании процесса выравнивания неравномерности поля скорости, сформированной входным патрубком при адиабатическом течении воздуха. Эксперименты проводились на моделях теплообменного аппарата с 127 витыми трубами овального профиля с относительным шагом S/ d = 16 и числом Fr , = 470 на экспериментальной установке, описанной в [39]. Вход потока в пучок бьш осесимметричным. Неравномерность поля скорости формировалась системой входных решеток, уровень турбулентности за которыми составлял 6%. Скорость потока измерялась в выходных сечениях пучков различной длины трубкой полного напора, малочувствительной к углу скоса потока до 20° [39]. Длина пучков соответствовала расстояниям от входа lid, 18,7d, 90,5d. При этом входные условия сохранялись неизменными, число Re s 10 и = 305 К. Среднеквадратичная погрешность определения скорости составляла 3%. [c.107]

В случае перехода теплообменного аппарата с пучком витых труб с одного режима работы на другой режим с более высоким уровнем мощности тепловой нагрузки (см. рис. 5.15) также наблюдается влияние нестационарности процесса на значение коэффициента к, несмотря на то, что характер изменения температурных полей теплоносителя в этом случае не является столь резким (рис. 5.17), чем характер изменения [c.165]

При расчете нестационарного теплообмена в теплообменном аппарате с пучком витых труб с учетом межканального перемешивания теплоносителя необходимо решая систему уравнений (5.17). .. (5.21) с граничными условиями (5.22). ... .. (5.24), описывающих течение гомогенизированной среды, рассматривать свойства жидкости, текущей внутри витых труб. [c.234]

Предложенный подход к решению задач нестационарного тепломассообмена в теплообменных устройствах и аппаратах с пучками витых труб может быть использован при расчете распределений температур газового теплоносителя в межтрубном пространстве аппарата и витых труб (твердой фазы), что особенно важно для теплонапряженных устройств, работающих при высоких уровнях температур и тепловых потоков. [c.234]

В части экспериментов по нестационарному теплообмену в пучках витых труб, которые будут описаны далее, вместо температуры внутренней поверхности стенок труб осуществлялось иэмерение среднемассовой температуры стенки (рис. 6.3) [c.188]

В книге предложены способы обобгцения опытных данных по нестационарному тепломассообмену в пучках витых труб при различных типах нестационарности резком и плавном изменении тепловой нагрузки при запуске и остановке аппарата и переходе с однрго режцма работы на другой режим, а также при изменении расхода теплоносителя. При этом использовались теории подобия и размерностей, на основании которых предложены критерии подобия и способы учета особенностей нестационарного процесса тепломассообмена в пучках витых труо. Определены критериальные зависимости для расчета эффективных коэффициентов диффузии и коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления для стационарных и нестационарных условий работы, которые рекомендуется использовать при теплогидравлических расчетах теплообменных аппаратов. Рассмотрены методы расчета теплообменных аппаратов с витыми трубами с учетом межканального перемешивания, что позволяет наряду с усредненными определять и локальные параметры в рамках гомогенизированной постановки задачи. В книге анализируются и обобщаются теоретические и экспериментальные работы, выполненные как авторами, так и другими исследователями. [c.5]

В настоящей главе излагаются результаты экспериментального исследования нестационарного коэффициента теплоотдачи в продольно обтекаемых пучках витых труб по методике и на установках, представленных в гл. 6. Эти исследования, разумеется, не охватывают все возможные типы нестационарных процессов. Поэтому изложению нестационарного теплообмена в пучках витых труб в настоящей главе предшествует краткое изложение результатов экспериментального исследования нестационарного теплообмена в круглых трубах, проведенного в широком диапазоне изменения режимных параметров для большинства практически встречающихся типов нестационарных воздействий [24, 26]. Зйакомство с этими исследованиями необходимо для сопоставления с данными для пучков витых труб, а также для качественной оценки влияния различных нестационарных воздействий на теплообмен в случае отсутствия прямых экспериментов в пучках витых труб. [c.208]

На Точность полученных результатов при исследовании нестационарного процесса перемешивания теплоносителя в пучках витых труб большое влияние может оказывать также инерционность датчиков при измерении температуры. Действительно, если при. измерении стационарных температур погрешности измерения возникают из-за отвода тепла от датчика теплопроводностью благодаря лучистому теплообмену с окружающими телами и других причин, то при измерении изменяющейся во времени температуры возникают дополнительные погрешности, обусловленные нестационарностью процесса. Это связано с тем, гго королек термопары не успевает принять температуру окружающей среды мгновенцо и сигнал, возникающий в термочзшствительном элементе, регистрируется с запаздыванием из-за его термической инерционности. Имеющиеся в настоящее время методы расчета инерционности термопар позволяют сделать только приближенные оценки нестационарной погрешности измерения температуры теплоносителя—воздуха. С увеличением коэффициента теплоотдачи инерционность уменьшается, как и с уменьшением диаметра королька термопары (толщины проволоки). На погрешности измерения может сказываться также темп нагрева пучка витых труб, или производная температуры теплоносителя во времени. [c.71]

Выполненное обобщение опытных данных позволило предложить зависимость для расчета нестационарного эффективного коэффициента диффузии для режимов работы теплообменных аппаратов и устройств, связанных с уменьшением тепловой нагрузки до нуля, а также при переходе с одного режима работы на другой с меньшей тепловой мощностью. Эта зависимость может быть использована для замыкания системы дифференциальных уравнений, описывающих нестациот парный тепломассоперенос в пучках витых труб для рассмотренного типа нестационарности. [c.174]

Исследование нестационарных температурных полей теплоносителя в пучках витых труб с целью определения эффективных коэффициентов диффузии АГд при увеличении и уменьшении расхода теплоносителя первоначально было проведено с быстрым изменением расхода на 12%. В этом случае исследования имеют в большой степени методический характер, так как позволяют наметить пути дальнейшего изучения процесса нестационарного тепломассопереноса для рассматриваемого типа нестационарности, имеющего большое практическое значение при эксплуатгщии теплообменных устройств. Действительно, в процессе работы теплообменного оборудования возможны флюктуации расхода теплоносителя при пос-тоянной мощности тепловой нагрузки, а также перевод аппарата с одного режима работы по расходу теплоносителя на другой. [c.174]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...