Моделювання теплообмінної секції апарату повітряного охолодження на основі шахових пакетів труб різного профілю
Вантажиться...
Дата
2021
Автори
Баранюк, О. В.
Воробйов, М. В.
Baranyuk, Oleksandr V.
Vorobiov, Mykyta V.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Анотація. Робота присвячена аналізу перспективи використання як теплообмінних секцій апаратів повітряного охолодження шахових пакетів труб з зовнішнім шайбовим і гвинтовим оребренням, труб плоско-овального профілю з повним і неповним оребренням. Метою роботи є розробка обґрунтованих рекомендацій щодо вибору найбільш перспективної з теплоаеродинамічної точки зору поверхні теплообміну для теплообмінної секції апаратів повітряного охолодження. Для досягнення поставленої мети виконано аналіз результатів розрахунку за узагальнюючими залежностями для розрахунку конвективних коефіцієнтів теплообміну шахових пакетів труб з зовнішнім шайбовим і гвинтовим оребренням, які сьогодні успішно використовуються як теплообмінні секції апаратів повітряного охолодження, а також пучків труб плоско-овального профілю з повним і непо вним оребренням, які можуть бути використані під час конструювання останніх. Розрахунки проводились для апарату повітряного охолодження зигзагоподібного типу, що складався із шести секцій. У кожній секції – 8 рядів труб довжиною 6 м, які утворюють один хід з боку газу. Кількість вентиляторів на один апарат – 1 шт. В якості теплоносія, що охолоджувався всередині труб апарату повітряного охолодження, вибрано природний газ. Розрахунок виконувався при однакових температурах природного газу на вході в труби – t1 = 40°C – і t2 = 20°C – на виході з них. Температура охолоджуючого повітря на вході в апарат повітряного охолодження становила ϑ1 = 0°C, температура повітря після – ϑ2 = 6,47°C. Витрата природного газу вибрана рівною D = 60 кг/с, а продуктивність вентилятора G = 354 м3 /год. Теплова потужність апарату повітряного охолодження Q = 3,036 МВт, температурний напір Δt = 25,35°С. Для всіх досліджених типів труб зберігалась незмінність коефіцієнту оребрення Ψ = 9,2. Дослідження проводилися в діапазоні зміни відносних кроків труб в шаховому пучку S1/S2 від 0,5 до 2,5. Результати визначення теплоаеродинамічної ефективності свідчать, що найвищими показниками з інтенсивності тепловіддачі володіють пучки плоско-овальних труб з неповним оребренням, які в середньому в 2,5 рази перевищують інтенсивність тепловіддачі циліндричних труб з шайбовим і гвинтовим оребренням і майже в 4 рази плоско-овальні труби з повним оребренням. Аеродинамічний опір пучків плоско-овальних труб з неповним оребренням в середньому на 50% нижчий, ніж в труб-аналогів. На жаль, значення компактності пучків таких труб лише на 11% нижче, ніж значення компактності циліндричних труб з шайбовим і гвинтовим оребренням.
Опис
Баранюк, О. В. Моделювання теплообмінної секції апарату повітряного охолодження на основі шахових пакетів труб різного профілю = Modeling of the heat exchange section of the air cooling device on the basis of chess packages of tubes of different profile / О. В. Баранюк, М. В. Воробйов // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2021. – № 2 (485). – С. 20–29.
Ключові слова
вимушена конвекція, інтенсифікація теплообміну, аеродинамічний опір, теплоаеродинамічна ефективність, forced convection, heat exchange intensification, aerodynamic drag, heat aerodynamic efficiency