Открытый доступ
Платный доступ
Экспериментальное исследование свободной конвекции в межреберном канале трубчатого оребрённого теплообменника
Аннотация
Проведено экспериментальное исследование свободной конвекции в межреберном канале конвектора с двумя оребрёнными трубками, ориентированными горизонтально, с осями, лежащими в одной вертикальной плоскости. Конвектор состоял из 273 стальных рёбер толщиной 0,5 мм с межрёберным расстоянием 5 мм. Через пластины размером 135 ´ 92 мм проходили две стальные трубки наружным диаметром 26 мм, общая длина оребрённого массива составляла 1353 мм. Температурные поля регистрировались с использованием термодатчиков и тепловизионной съёмки, при этом полученные результаты показали хорошее согласование. Тепловой поток определялся по расходу теплоносителя и разности температур воды на входе и выходе из конвектора. Дополнительно выполнена серия экспериментов с установкой термодатчиков непосредственно в ребро для определения эффективности оребрения; результаты также контролировались тепловизором. По итогам обработки экспериментальных данных получена степенная зависимость числа Нуссельта от модифицированного числа Рэлея с показателем степени 0,33, что свидетельствует о переходе течения к турбулентному режиму. Предполагается, что дополнительная трубка способствует интенсификации турбулентности в межрёберном канале. Проведено сравнение экспериментальных результатов с расчётной зависимостью для канала с одной центральной трубкой; максимальное расхождение не превышало 20 % в диапазоне модифицированного числа Рэлея 10–25.
Ключевые слова
Литература
Сканави А. Н. Отопление /А. Н. Сканави. — М.: Издательство АСВ, 2008. — 576 с.
Остроумов Г. А. Свободная конвекция в условиях внутренней задачи / Г. А. Остроумов. — М.-Л.: Гос. изд. техн.-теорет. лит-ры, 1952. — 284 с.
Said, S. A. M. An analytical and experimental investigation of natural convection heat transfer in vertical channels with a single obstruction / S. A. M. Said, R. J. Krane // Original Research Article International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 33, Issue 6, June 1990. — P. 1121 – 113.
Xuiling, Wang. Pepper Numerical simulation for natural convection for natural convection in vertical channels / Wang Xuiling, W. Darrell // Original Research Article International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 52, Issue 17 – 18, August 2009. — P. 4095 – 4102.
Elenbaas, W. Heat dissipation of parallel plates by free convection / W. Elenbaas // Physica. — 1942. — Т. 9. — № 1. — С. 1 – 28.
La Pica, A. An experimental investigation on natural convection of air in a vertical channel / A. La Pica, G. Rodono, R. Volpes // Original Research Article International Journal of Heat and Mass, Transfer, Vol. 36. — Issue 3, February 1993. — P. 611 – 616.
Novotny, J. L. Laminar free convection between finite vertical parallel plates /J. L. Novotny // Progress in Heat and Mass Transfer / Ed. T. F. Irvine Jr., New York: Pergamon Press. 1968. — Vol. 2. — P. 13 – 22.
Krishnan, A. S. Combined experimental and numerical approaches to multi-mode heat transfer between vertical parallel plates / A. S. Krishnan, B. Premachandran, C. Balaji, S. P. Venkateshan // Experimental Thermal and Fluid Science, Volume 29, Issue 1. — 2004. — P. 75 – 86.
F. Harahap Jr., Natural convection heat transfer from horizontal rectangular fin arrays / F. Harahap Jr., H. N. McManus // J. Heat Transfer ASME Trans. 89 (1967). — Рр. 32–38.
Ko, Y. M. Steady-state free convective cooling of heat exchangers with vertical rectangular fins: Effect of Fin Material / Ko, Y. M., Leung, C. W. & Probert, S. D. — Alied Energy, 34, 1989. — Р. 181 – 191.
AL-Jassani A. J. J. Experimental study for optimum fin spacing of rectangular fin arrangements under the influences of free convection / A. J. J. AL-Jassani // Journal of engineering Science and Technology. — 2020. — Т. 15. — № 6. — С. 4075 – 4090.
Горелов, М. В. Экспериментальное определение теплового потока внутрипольного конвектора / М. В. Горелов, Е. М. Горячева, А. Э. Пастушенок, А. А. Арбатский // Современные проблемы теплофизики и энергетики : Материалы IV международной конференции, Москва, 21–25 октября 2024 года. — Москва: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Национальный исследовательский университет МЭИ, 2024. — С. 441 – 442.
Пухкал В. А. Исследование инерционности отопительных приборов / В. А. Пухкал // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 5. — С. 269 – 269.
Анциферов, С. А. Способы повышения тепловой мощности конвектора / С. А. Анциферов, Е. В. Чиркова, А. В. Прядилов, Л. В. Гошкодеря // Градостроительство и архитектура. — 2022. — Т. 12, № 4(49). — С. 52 – 59. — DOI: 10.17673/Vestnik.2022.04.07. — EDN DHMAHF.
Ryms, Michał. Optimization of the distance between the vertical plates in the convective air heat exchanger / Michał Ryms, Krzysztof Tesch, Witold M. Lewandowski // International Journal of Thermal Sciences. — 2023. — Vol. 185. — С. 108064.
Гаряев, А. Б. Влияние расположения труб на эффективность оребрения отопительного конвектора / А. Б. Гаряев, О. Е. Прун, Е. С. Рекуненко // Современные задачи инженерных наук : Сборник научных трудов VI-ого Международного научно-технического Симпозиума, Международного научно-технического Форума, Москва, 11–12 октября 2017 года. Том 2. — Москва: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет дизайна и технологии», 2017. — С. 28 – 32.
Одинцов, И. О. Численное исследование влияния трубки на процесс естественной конвекции в межпластинчатом канале / И. О. Одинцов, А. Б. Гаряев, А. А. Арбатский // Теплоэнергетика. — 2026. — № 2. — С. 66 – 76. — DOI: 10.56304/S0040363624601040. — EDN HDEYAQ.
ГОСТ Р 8.736–2011 «Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения»
ГОСТ 53583–2009 «Приборы отопительные. Методы испытаний»
Шейндлин, А. Е. Излучательные свойства твердых материалов : справочник / Л. Н. Латышев, В. А. Петров, В. Я. Чеховской, Е. Н. Шестаков; под общ. ред. А. Е. Шейндлина. — М.: Энергия, 1974. — 472 с.
Исаченко, В. П. Теплопередача / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. — М.: Энергия, 1975. — 488 с.
Цветков, Ф. Ф. Тепломассообмен: учебник для вузов / Ф. Ф. Цветков, Б. А. Григорьев. — М.: Издательский дом МЭИ, 2011. — 562 с.
DOI: http://dx.doi.org/10.71759/ygba-3p65
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
_(002)1.png)
.png)
.jpg){kind=logo}
.jpg){kind=logo}
.jpg){kind=logo}
.png_сириус_.png)
_(002).png)
.jpg_МФЭС_.jpg)
© 1998 — 2025 НТФ "Энергопрогресс"
Политика конфиденциальности персональных данных
Адрес редакции: 129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон редакции 234-7449.
E-mail: prom_energy@rambler.ru; prom_energy1@mail.ru