ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение турбулизирующих вставок из "Современные эффективные теплообменники" На рис. 5-1 схематически показаны вставки, выполненные в виде диафрагм, и основные определяющие их размеры. В табл. 5-1 приведены характеристики сследованных вставок-диа-фрагм, которые плотно входили в трубу. [c.210] при /га = 0,25 (табл. 5-1) по уравнению (5-1) находим Ке р= 140, в то время как для гладкой трубы Ке р =а 2 300. [c.210] СО вставками в отдельных случаях в четыре раза выше, чем для гладких трубок наклон прямых, выражающих связь между Ми и Не в билогарифмической системе координат, для трубок со вставками-диафрагмами приблизительно такой же, как и для гладких трубок. [c.211] Для труб С дисковыми вставками характерно отсутствие отчетливого перехода от ламинарного режима течения к турбулентному. [c.213] В области Ке 5 000 коэффициент сопротивления не зависит от Ке исключение составляет труба с дисками 5 = 20 мм для нее величина понижается по мере роста Ке также и в области Ке 5 000. По-видимому, это объясняется относительна большой долей сопротивления, оказываемого стенками канала в обще.м сопротивлении потоку. Максимальное значение I для трубок с дисковыми вставками, достигнутое в проведенных опытах, оказалось в 400 раз выше, чем для гладких трубок. [c.213] Как и в случае диафрагм, зависимость Ыи от Ке в билогарифмической системе координат выражается для дисковых вставок прямыми, наклон которых близок к наклону прямой, соответствующей гладкой трубе. В наиболее благоприятных условиях получено значение Ми в 5 раз более высокое, чем для гладкой трубы. [c.213] Влияние параметров т и (Ь 1с1я) на отношение Ыи/Мпо, где Нпо соответствует гладкой трубе, показано на рис. (5-5) кривые охватывают область Ке= (1- -4)-Ю По сравнению со вставками-диафрагмами (рис. 5-2), зависимость Ыи/Мио от т для дисковых вставок выражена значительно сильнее кривые идут особенно круто в области 0,85 1. [c.213] На рис. 5-6 показана спиральная вставка, выполненная из алюминиевой ленты толщиной 1 мм и ширной 50 мм. [c.214] Исследованы спирали трех различных типов, характеризовавшиеся отношением h/d=22 8,5 и 5 (соответственно, число витков на 1 пог. м составляло 0,9 2,3 и 3,9). Влияние отношения hid на интенсивность теплоотдачи при различных значениях Re иллюстрируется рис. 5-7. Из рассмотрения графика следует, что спиральные вставки позволяют повысить коэффициент теплоотдачи в 2—3 раза по сравнению с гладкими трубками, причем влияние их усиливается с понижением величины Re. [c.215] В качестве критерия для оценки эффективности теплообменной поверхности может служить параметр e = QI (At N), который представляет собой отношение количества тепла, переданного на 1° разности температур потока и омываемой им поверхности, к величине работы, затраченной на перемещение теплоносителя. Если выражать Q и N в одинаковых единицах (например, килокалориях), то размерность [е]=гра -. Очевидно,, что при одинаковой величине теплообменной поверхности (Л = onst) более эффективной будет та поверхность, для ко горой е выше. [c.215] На рис. 5-8 построен такой график для наиболее эффективных вставок в виде диафрагм, характеристики которых приведены в табл. (5-1) линия а соответствует гладкой трубке внутренним диаметром 50 мм. [c.216] Вставки оказывают особенно благоприятное воздействие в переходной области течения, которой соответствуют значения = 200-4-2 ООО град- препятствуя затуханию турбулентности и тем самым способствуя интенсивной теплоотдаче. [c.216] Необходимо учитывать величину удельного свободного поперечного сечения, которое для трубок со вставками оказывается большим при одинаковых значениях е. Это обстоятельство иллюстрируется графиком на рис. 5-9 по оси абсцисс отложена величина удельного свободного поперечного сечения f, а по оси ординат — поверхность теплопередачи А. Обозначения кривых соответствуют рис. 5-8. Как и следовало ожидать, для гладких трубок величина f минимальна. [c.216] Для интенсификации теплоотдачи определяющее значение имеет уменьшение термического сопротивления пограничного ламинарного слоя поэтому те вставки, которые в наибольшей степени воздействуют на пограничный слой (диафрагмы, кольца), заметно интенсифицируют теплоотдачу напротив, те вставки, которые воздействуют главным образом на ядро потока (диски), оказывают меньшее влияние на теплоотдачу. [c.218] Авторы [5-3] считают, что таким способом можно в 3—5 раз увеличить общий коэффициент теплопередачи в теплообменниках типа труба в трубе . [c.219] В работе Грасса [5-4] приведены результаты, полученные при исследовании теплоотдачи в трубе, по длине которой устанавливались перегородки в виде диафрагм с острыми или скругленными краями отверстия. [c.219] Все опыты проведены в трубе с внутренним диаметром =67 мм при движении в ней воздуха отношение m= djd) составляло 0,8 и 0,35 (где в — диаметр отверстия в диафрагме). Длина трубы равнялась 40d, а расстояние между диафрагмами L — 2d-, 8d и 4d. Установлено, что на расстоянии от диафрагмы, равном 2-i-3)d, коэффициент теплоотдачи а достигает максимального значения, а затем начинает уменьшаться и приобретает постоянную величину на расстоянии (15- -20)с от диафрагмы. Достигаемое максимальное значение а зависит от т меньшим т соответствуют большие а. Расстояние между перегородками и должно быть не менее Ы при меньших L влияние диафрагм на а проявляется слабо, а сопротивление канала заметно возрастает. Рекомендуется принимать L = Q- lQ)d. [c.219] Ермолин [5-5] изучал влияние вставок, закрунивающих поток, на теплоотдачу и потерю напора при охлаждении воздуха в прямой трубе диаметром =31,7 мм и длиной 1 272 мм. Труба делилась на два участка первый опытный участок начинался на расстоянии 36 мм от входа в трубу и имел протяженность 608 мм второй участок непосредственно примыкал к первому и характеризовался длиной 628 мм. Применялись вставки длиной 600 мм, выполненные в виде спирали из стальной скрученной полосы с постоянным по длине шагом, подобные показанной на рис. (5-6), а также однозаходные шнековые вставки, которые устанавливались на первом опытном участке. Относительный шаг s/ =0,95- xd. Опытами охвачена область Re = = (1,55 20,4)- W. [c.219] В выполненном исследовании наиболее благоприятные результаты были получены со шнековой вставкой, характеризовавшейся s/d) =0,95 при одинаковых затратах энергии на перемещение теплоносителя коэффициент теплоотдачи в трубе с этой вставкой оказался на 47% выше, чем в гладкой трубе, при этом скорость в трубе со вставкой в 5 раз меньше, чем в гладкой трубе. [c.220] Вернуться к основной статье