ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Геометрия поверхностей теплообмена из "Справочник по расчетам гидравлических и вентиляционных систем" Данные о геометрических характеристиках развитых поверхностей теплообмена содержатся в табл. 1.74 — 1.78, эскизы этих поверхностей представлены на рис. 1.205 - 1.220. [c.564] Они объединены в следующие группы. [c.568] Трубчатые поверхности (см. рис. 1.205, 1.206) являются простейшей формой компактной поверхности теплообмена. Представлены опытные данные как для случая движения внутри труб, так и для поперечного их обтекания в пучках, причем были использованы круглые трубы и трубы, сплющенные до овальной формы. Модификацией плоских труб являются трубы, сплющенные на отдельных участках. Такая форма приводит к разрушению шмраничного слоя и интенсификации теплоотдачи без уватичения скорости теплоносителя. [c.575] Принята следующая система условных обозначений поверхностей ИГ обозначает течение в прямых трубах ПлТ -в плоских (овальных) трубах ПлПжТ - в трубах, пережатых на отдельных участках. [c.575] Для случаев поперечного обтекания пучков круглых труб в обозначение входит указание на порядок расположения труб в пучке (К — коридорное, 111 — шахматное) и значения относительных поперечного и продольного шагов. Так, например, поверхность, имеющая обозначение Ш-1,50-1,00, представляет собой пучок труб с шахматным расположением, в котором поперечный шаг о, равняется полутора диаметрам трубки (1,5 d ), а продольный (в направлении движения) шаг о2 равен диаметру трубки (1,0 d). [c.575] Часть пучков из гладких труб исследована в стационарном режиме при нагревании воздуха паром, а все остальные пучки исследовались в нестационарном режиме. Режим исследования указан на рис. 1.206, а также в пояснениях к характеристикам гидравлического сопротивления и теплоотдачи на соответствующих графиках. [c.575] Геометрические характеристики трубчатых поверхностей, приведенные в табл. 1.74—1.75, включают гидравлический диаметр, отношение свободного сечения к полному (фронтальному) и поверхность теплообмена в единице объема /. [c.575] Поскольку основные характеристики гидравлического сопротивления и теплоотдачи поверхностей представлены на графиках в критериальной форме, они могут быть использованы для поверхностей с другими размерами, которые геометрически подобны исследованным, в частности для труб различных диаметров. Это справедливо и в отношении всех других поверхностей теплообмена, данные по которым представлены. При этом должно соблюдаться подобие и других геометрических параметров, например, высоты элементов шероховатости. Поэтому в тех случаях, когда размеры элементов поверхности сильно отличаются от размеров исследованной поверхности, нельзя ожидать большой точности в получаемых результатах. [c.575] На рис. 1.207 — 1.213 показаны разнообразные пластинчато-ребристые поверхности. Их применение особенно целесообразно, когда осуществляется теплообмен между двумя газовыми потоками, так как в этом случае развитая поверхность может быть эффективно использована на обеих сторонах теплообменного аппарата. Они позволяют сосредоточить в единице объема большую поверхность теплообмена. При конструировании таких аппаратов имеются широкие возможности комбинирования форм поверхности с учетом специфических свойств теплоносителей, для каждого из которых может быть выбрана наиболее подходящая развитая поверхность. Такой свободы в выборе типа поверхности нет в пучках труб, где оба теплоносителя движутся во взаимно перпендикулярных направлениях, причем поверхности теплообмена на обеих сторонах почти одинаковы. [c.575] Пластинчато-ребристые поверхности в зависимости от типа ребра подразделяются на поверхности с гладкими, жа-люзийными, пластинчатыми и волнистыми, а также со стер-женьковыми и перфорированными ребрами. [c.575] Пластинчато-ребристые поверхности теплообмена могут иметь каналы прямоугольного и треугольного сечений и каналы со скругленными углами как в поперечном сечении, так и на входе. Некоторые из поверхностей с каналами треугольного сечения представляют собой комбинацию двух систем с различными размерами ребер, что позволяет добиться нужного соотношения поверхностей на горячей и холодной сторонах. [c.575] В таблицах с геометрическими характеристиками пластинчато-ребристых поверхностей приводятся данные о количестве ребер на единицу длины в направлении, перпендикулярном потоку. Так, например, поверхность I лР—10 имеет 581,5 ребра на 1 м ширины пакета (табл. 1.76а). [c.575] Жалюзийные ребра выполняются путем прорезания пластины и отгибания полоски материала в поток газа (жидкости) через определенные интервалы. Этим достигается разрушение пограничного слоя и повышение интенсивности теплоотдачи по сравнению с наблюдающейся на поверхностях с гладкими ребрами при тех же условиях течения. Как правило, чем чаще происходит искусственное возмущение пограничного слоя, тем выше коэффициент теплоотдачи, хотя одновременно возрастает и коэффициент сопротивления. Геометрические характеристики пластинчато-ребристых поверхностей с жалюзийными ребрами приведены в табл. 1.766. [c.575] Поверхности с короткими пластинчатыми ребрами аналогичны поверхностям с жалюзийными ребрами, отличаясь только тем, что короткая сторона сечения ребра располагается в направлении потока. Используя такую поверхность, можно делать ребра короткими в направлении потока, достигая очень высоких значений коэффициента теплоотдачи. [c.575] Трудность интерпретации и определения пределов применимости экспериментальных данных для поверхностей с короткими пластинчатыми ребрами больше, чем для любых других поверхностей, поскольку на характеристики гидравлического сопротивления существенно влияет толщина ребра и геометрия его передней кромки. [c.575] В заголовках на графиках, где представлены кривые, построенные по опытным данным для поверхностей с короткими пластинчатыми ребрами, указывается материал испытанных поверхностей, поскольку можно ожидать, что ребра из мягкого материала (алюминия) будут иметь кромки, до некоторой степени огличающиеся от кромок ребер из твердого материала (нержавеющей стали). [c.575] Поверхности с короткими пластинчатыми ребрами имеют обозначение ПлР-0. [c.576] Поверхности с волнистыми ребрами также высокоэффективны и по своим характеристикам приближаются к поверхностям с жалюзийными и короткими пластинчатыми ребрами. Изменения направления потока, вызванные ребрами, приводят к отрыву пограничною слоя, т.е. к тому же результату-, что и жалюзийные ребра. Геометрические характеристики поверхностей с волнистыми ребрами приведены в табл. 1.76г. [c.576] Пластинчато-стерженьковые поверхности являются примером развитой поверхности, в которой высокие значения коэффициента теплоотдачи обусловлены тонким пограничным слоем на ребрах. При изготовлении ребер из тонкой проволоки эффективная длина ребра равна половине окружности и потому мала. Пластинчато-стерженьковые поверхности характеризуются весьма высокими значениями коэффициента сопротивления, обусловленными главным образом отрывом пограничного слоя при поперечном обтекании стержней. Однако высокие значения коэффициента теплоотдачи дают во многих случаях выигрыш по сравнению с потерями, связанными с высоким значением коэффициента сопротивления, что и определяет целесообразность применения таких поверхностей. Условное обозначение этих поверхностей показано на рис. 1.212. [c.576] Приведены также характеристики одной поверхности с перфорированными ребрами (табл. 1.76е). Отверстия, вырезанные в ребрах, и в этом случае служат для разрушения пограничного слоя. Коэффициент трения для этой поверхности очень мал. Опытных данных для таких поверхностей еще недостаточно для того, чтобы можно было сделать более определенные заключения о ее характеристиках. [c.576] Вернуться к основной статье