Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук

Расширенный поиск

Аэродинамическое сопротивление при малых числах Рейнольдса и методика расчета скорости воздуха в одно- и многорядных оребренных пучках с вытяжной шахтой

https://doi.org/10.29235/1561-2430-2021-57-1-108-118

Полный текст:

Аннотация

Перспективным способом повышения энергетической эффективности эксплуатации воздухоохлаждаемых теплообменников является периодическое отключение вентиляторов при определенных температурах окружающего воздуха при постоянной тепловой мощности. Дополнительное оснащение данных теплообменных аппаратов устройствами, увеличивающими тягу (например, вытяжной шахтой), способствует интенсификации теплоотдачи за счет усиления свободного движения воздуха подъемными силами. При этом теплообменник переходит в режим смешанной конвекции. При проведении расчета воздухоохлаждаемых теплообменников с вытяжной шахтой необходимо наличие данных по аэродинамическому сопротивлению трубных пучков при малых числах Рейнольдса (Re < 1000), которые позволят вычислить скорость течения воздуха в пучке. Однако в настоящее время исследования аэродинамического сопротивления при смешанной конвекции практически отсутствуют. Также существует необходимость учета влияния внешних воздушных потоков на гравитационную тягу, создаваемую шахтой, так как воздухоохлаждаемые теплообменники предназначены для работы вне помещений. По результатам проведенных экспериментальных исследований получено представление о массообменных процессах в оребренном пучке и вытяжной шахте, разработана методика расчета скорости воздуха в одно- и многорядных оребренных пучках с вытяжной шахтой и определено их аэродинамическое сопротивление при малых числах Рейнольдса. Также выявлено влияние внешних воздушных потоков на гравитационную тягу, создаваемую шахтой.

Об авторах

Г. С. Маршалова
Белорусский государственный технологический университет
Беларусь

Маршалова Галина Сергеевна – кандидат технических наук

ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск



А. Б. Сухоцкий
Белорусский государственный технологический университет
Беларусь

Сухоцкий Альберт Борисович – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры энергосбережения, гидравлики и теплотехники

ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск



Список литературы

1. Кунтыш, В. Б. Основы расчета и проектирования теплообменников воздушного охлаждения / В. Б. Кунтыш, А. Н. Бессонный. – СПб.: Недра, 1996. – 512 с.

2. Кунтыш, В. Б. Тепловой и аэродинамический расчеты оребренных теплообменников воздушного охлаждения / В. Б. Кунтыш, Н. М. Кузнецов. – СПб.: Энергоатомиздат, 1992. – 280 с.

3. Новожилова, А. В. К расчету теплообмена коридорных пучков из биметаллических ребристых труб при различных углах наклона труб в режиме свободной конвекции / А. В. Новожилова, З. Г. Марьина, Е. А. Львов // Тез. докл. и сообщ. XV Междунар. форума по тепло- и массообмену, Минск, 23–26 мая 2016 г. – Минск, 2016. – С. 157–161.

4. Кунтыш, В. Б. Перевод эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения в энергосберегающий режим. Технические решения с расчетом экономического эффекта / В. Б. Кунтыш, А. Б. Сухоцкий, А. В. Самородов // Хим. техника. – 2014. – № 6. – С. 20–25.

5. Мильман, О. О. Экспериментальное исследование теплообмена при естественной циркуляции воздуха в моде ли воздушного конденсатора с вытяжной шахтой / О. О. Мильман // Теплоэнергетика. – 2005. – № 5. – C. 16−19.

6. Свободноконвективные течения: тепло- и массообмен: в 2 кн.: пер. с англ. / Б. Гебхарт [и др.]; под ред. О. Г. Мартыненко. – М.: Мир, 1991. – Кн. 1. – 678 с.

7. Мартыненко, О. Г. Свободно-конвективный теплообмен: справочник / О. Г. Мартыненко, Ю. А. Соковишин. – Минск: Наука и техника, 1982. – 400 с.

8. Новожилова, А. В. Анализ методик определения теплоотдачи воздуха на оребренных поверхностях нагрева при свободной конвекции / А. В. Новожилова // Проблемы теплоэнергетики Европейского севера: сб. науч. тр. – Архангельск: Сев. (Аркт.) федер. ун-т, 2010. – С. 88–97.

9. Кунтыш, В. Б. Экспериментальная установка и методика исследования теплоотдачи пучков из оребренных труб при смешанной конвекции воздуха / В. Б. Кунтыш, А. В. Самородов, А. И. Самылов // Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: сб. науч. тр. – Архангельск, 1998. − Вып. 4. − С. 139−149.

10. Полыновский, Я. Л. Теплоотдача и сопротивление поперечно омываемых труб при малых числах Рейнольдса / Я. Л. Полыновский // Изв. ВТИ. – 1952. – № 9. – С. 12–17.

11. Сухоцкий, А. Б. Повышение энергоэффективности теплообменников воздушного охлаждения / А. Б. Сухоцкий, Г. С. Сидорик // Экология и промышленность. – 2017. – № 2. – С. 72–77.

12. Сидорик, Г. С. Влияние определяющей температуры на теплоотдачу воздухоохлаждаемого теплообмени ка при смешанной конвекции / Г. С. Сидорик // Ломоносовские научные чтения студентов, аспирантов и молодых ученых – 2017: сб. материалов конф. [Электронный ресурс] / сост. Ю. С. Кузнецова; Сев. (Аркт.) федер. ун-т. им. М. В. Ломоносова. – Электронные текстовые данные. – Архангельск: САФУ, 2017. – С. 1831–1836.

13. Полыновский, Я. Л. Теплоотдача и сопротивление поперечно омываемых пусков труб в области малых чисел Рейнольдса / Я. Л. Полыновский, К. И. Беляков // Теплоэнергетика. – 1954. – № 10. – С. 27 31.

14. Юдин, В. Ф. Сопротивление пучков ребристых труб при поперечном омывании потоком / В. Ф. Юдин, Л. С. Тохтарова // Энергомашиностроение. – 1974. – № 1. – С. 30–32.

15. Гидродинамика и вибрации обтекаемых пучков труб / А. Жукаускас [и др.]. – Вильнюс: Мокслас, 1984. – 312 с.

16. Локшин, В. А. Обобщение материалов по экспериментальному исследованию ребристых пучков труб / В. А. Локшин, В. Н. Фомина // Теплоэнергетика. – 1978. – № 6. – С. 36–39.

17. Васильев, Ю. Н. Системы охлаждения компрессорных и нефтеперекачивающих станций / Ю. Н. Васильев, Г. А. Марголин. – М.: Недра, 1977. – 222 с.

18. Теплообмен и сопротивление оребренных труб при низких числах Рейнольдса / Ю. А. Кошмаров [и др.] // Темат. сб. науч. тр. МАИ. – 1978. – № 6. – С. 33–37.

19. Камалетдинов, И. М. Особенности влияния ветра на работу аппаратов воздушного охлаждения / И. М. Ка малетдинов, Ф. Ф. Абузова // Газовая пром-сть. – 2001. – № 12. – С. 61–62.

20. Сидорик, Г. С. Экспериментальный стенд для исследования тепловых и аэродинамических процессов сме шанно-конвективного теплообмена круглоребристых труб и пучков / Г. С. Сидорик // Тр. БГТУ. Сер. 1, Лесное хоз-во, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. – 2018. – № 1. – С. 85–93.

21. Маршалова, Г. С. Тепловой расчет и проектирование аппаратов воздушного охлаждения с вытяжной шахтой: дис. … канд. техн. наук: 01.04.14 / Г. С. Маршалова. – Минск, 2019. – 153 л.


Просмотров: 20


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-2430 (Print)
ISSN 2524-2415 (Online)