Теплообмін та аеродинаміка CFD-моделі композиційної плосковальної труби з неповним гофрованим оребренням

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБаранюк О. В.
dc.contributor.authorКонько Д. В.
dc.contributor.authorВоробйов М. В.
dc.contributor.authorBaranyuk Oleksandr V.
dc.contributor.authorKonko Denys V.
dc.contributor.authorVorobiov Mykyta V.
dc.date.accessioned2023-09-15T11:09:13Z
dc.date.available2023-09-15T11:09:13Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractАктуальність задач інтенсифікації процесів тепломасопереносу та розробки нових оребрених поверхонь теплообміну пов’язана зі створенням сучасного теплообмінного обладнання для енергетики та промисловості, зокрема сухих градирень АЕС та ТЕС, теплових утилізаторів котлів, ГТУ та ін. З метою створення відповідного високоефективного обладнання запропоновано нову оригінальну конструкцію теплообмінної поверхні – плоско-овальної труби з неповним гофрованим оребренням. В даній статті виконано дослідження теплообміну та аеродинаміки характеристик плоско-овальної труби з неповним гофрованим оребренням. Мета роботи полягала у попередній оцінці ефективності плоско-овальних труб неповним гофрованим оребренням та отриманні емпіричної залежності для розрахунку за допомогою CFD-моделювання. Об’єкт дослідження – вимушена конвекція при поперечному омиванні композиційної плоско-овальної труби з неповним гофрованим оребренням. Предмет дослідження – теплообмін та аеродинаміка при поперечному омиванні композиційної плоско-овальної труби з неповним гофрованим оребренням. Методика дослідження полягала у проведенні CFD-моделювання за допомогою академічної ліцензії програмного комплексу ANSYS-Student. В роботі отримані значення безрозмірного коефіцієнту тепловіддачі та втрати тиску, а також представлена розрахункова залежність для визначення коефіцієнту тепловіддачі та аеродинамічного опору згаданих типів труб. Верифікація даних проводилась з гладкою трубою та трубою зі спіральним оребренням. Науковою новизною роботи є встановлення того факту, що плоско-овальні труби з неповним гофрованим оребренням мають вищий коефіцієнт тепловіддачі порівняно з гладкими трубами (в середньому на 45–50%) та спірально-стрічковою оребреною трубою (в середньому на 25–30%) в умовах одночасного зростання аеродинамічного опору на 25–30% при однакових витратах теплоносія. Також запропоновані плоско-овальної туби з неповним гофрованим оребренням мають нижчі значення аеродинамічного опору (в порівнянні з аналогічними за геометрією круглими, та трубами з спірально-стрічковим оребренням). При практичному використанні отриманих результатів для застосування плоско-овальних труб з неповним гофрованим оребренням конструктори зможуть збільшити площу поверхні теплообміну за рахунок зміни геометричних розмірів ребер, що робить ці труби перспективними при конструюванні теплообмінних апаратів.
dc.description.abstract1The actuality of the problems of intensification of heat and mass transfer processes and development of new finned heat transfer surfaces is associated with the creation of modern heat exchange equipment for energy and industry, in particular, dry cooling towers of NPPs and TPPs, heat recovery units of boilers, GTUs, etc. In order to create the appropriate high-efficiency equipment, a new original design of the heat exchange surface – a flat-oval tube with incomplete corrugated fins – is proposed. This paper investigates the heat transfer and aerodynamic characteristics of a flat-oval tube with incomplete corrugated fins. The purpose of the study was to preliminarily assess the efficiency of flat-oval tubes with incomplete corrugated fins and to obtain an empirical dependence for calculation using CFD modelling. Object of study – forced convection during cross-wash of a composite flat-oval pipe with incomplete corrugated fins. The subject of the study is heat transfer and aerodynamics during the cross-wash of a composite flat-oval tube with incomplete corrugated fins. The research methodology consisted of CFD modelling using an academic licence of the ANSYS-Student software package. The study obtained the values of the dimensionless heat transfer coefficient and pressure loss, and presented the calculation dependence for determining the heat transfer coefficient and aerodynamic drag of the above-mentioned pipe types. The data were verified with a smooth pipe and a pipe with spiral fins. The scientific novelty of the work is the establishment of the fact that flat-oval tubes with incomplete corrugated fins have a higher heat transfer coefficient compared to smooth tubes (on average by 45–50%) and spiral-belt finned tubes (on average by 25–30%) under conditions of simultaneous increase in aerodynamic drag by 25–30% at the same coolant flow rate. Also, the proposed flat-oval tubes with incomplete corrugated fins have lower values of aerodynamic drag (compared to similar geometry round tubes and tubes with spiral-band fins). In practical application of the results obtained for the use of flat-oval tubes with incomplete corrugated fins, designers will be able to increase the heat transfer surface area by changing the geometric dimensions of the fins, which makes these tubes promising in the design of heat exchangers.
dc.identifier.issn2311-3405 (Print)
dc.identifier.issn2313-0415 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/6956
dc.language.isouk
dc.relation.ispartofseriesУДК; 536.24:533.6.011
dc.titleТеплообмін та аеродинаміка CFD-моделі композиційної плосковальної труби з неповним гофрованим оребренням
dc.title.alternativeHeat transfer and aerodynamics of CFD-model of composite flat-oval tube with incomplete corrugated fins
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Baranyuk.pdf
Розмір:
575.94 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
4.38 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 1 (490) 2023