автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Повышение энергетической эффективности пучков гладких труб и профилированных каналов для газо-жидкостных теплообменных аппаратов энергетических установок

На правах рукописи

АНИСИН Андрей Александрович

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПУЧКОВ ГЛАДКИХ ТРУБ И ПРОФИЛИРОВАННЫХ КАНАЛОВ ДЛЯ ГАЗО-ЖИДКОСТНЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Специальность 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ - 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" на кафедре "Теоретические основы теплотехники"

Научный консультант - доктор техн. наук, профессор

Сапожников Сергей Захарович

Официальные оппоненты:

- доктор техн. наук, профессор -доктор техн. наук

- доктор техн. наук, доцент

Зысин Леонид Владимирович Готовский Михаил Абрамович Бойков Лев Михайлович

Ведущая организация - ЗАО "Управляющая компания "Брянский машиностроительный завод".

Защита диссертации состоится 27 октября 2009 г. в 16-00 на заседании диссертационного совета Д 212.229.04 в ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" по адресу:

195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29

в аудитории 411 ПГК

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет"

Автореферат разослан "25" сентября 2009 г.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью учреждения, в двух экземплярах просим направить по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Факс: (812)-552-6552

E-mail: kgl210@mail.ru

Ученый секретарь г? у у

диссертационного совета ^ К. А. Григорьев

I_:_—-1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Обеспечение надёжной и эффективной работы энергетических установок и систем, включающих конвективные теплооб-менные аппараты, представляется перспективным в условиях растущего дефицита топливно-энергетических и сырьевых ресурсов.

Значительные металлоёмкость, затраты энергии на перемещение теплоносителей и обслуживание, а также проектно-конструкторские и производственные расходы требуют повышения эффективности теплообменных аппаратов.

Повышение эффективности теплоотдачи для широко применяемых поперечно обтекаемых трубчатых, а также компактных профильных пластинчатых поверхностей и создание на их основе современных и экономичных газо-газовых и газо-жидкостных теплообменных аппаратов является актуальной задачей.

Цель и задачи работы. Целью работы является повышение энергетической эффективности гладкотрубных и пластинчатых теплообменных аппаратов, работающих в условиях отрывных явлений в поперечном потоке газа. Она достигается как путём искусственной турбулизации потока за счёт введения стержневых, внутриканальных и поверхностных интенсифи-каторов, так и улучшением условий обтекания пучков труб и профильных элементов рельефа пластин с различной конфигурацией. В результате предложены уравнения подобия теплоотдачи и сопротивления для различных компоновок опытных конвективных поверхностей теплообмена.

Основными задачами при этом являются:

- исследование влияния на эффективность пучков гладких и шероховатых труб одинакового и различных диаметров угла их ориентации относительно потока теплоносителя и определение его оптимального значения, соответствующего максимальному теплосъёму;

- исследование влияния на эффективность симметричного коридорного пучка труб постоянного диаметра турбулизирующих цилиндрических стержней с разными схемами их размещения в межтрубных ячейках;

- исследование и анализ влияния на эффективность симметричных коридорных пучков формы, геометрии и плотности компоновки труб переменного сечения;

- исследование местной теплоотдачи и распределения коэффициента давления на поверхности пучков труб постоянного и переменного сечения и выявление особенностей механизма интенсификации теплообмена в условиях отрывных течений;

- исследование и анализ влияния на эффективность пластинчатой поверхности с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами угла её ориентации относительно потока и обеспечение максимального теплосъёма;

- исследование эффективности "нестандартных" компоновок профильной пластинчатой поверхности теплообмена (с промежуточными пластинами -турбулизаторами, с плоско-профильными теплоотдающими элементами, с профильными всгавками-турбулизаторами в плоском гладком канале и др.);

- сопоставление и анализ энергетической эффективности исследованных пучков и профилированных каналов.

Общая методика исследований. Решение поставленных задач основано на экспериментальных исследованиях конвективных поверхностей различной геометрии методом полного и локального (с использованием градиентных датчиков теплового потока) теплового моделирования и обобщении результатов в форме уравнений подобия.

Научная новизна. В работе впервые исследованы:

- теплоаэродинамические характеристики поперечно обтекаемых пучков гладких и шероховатых труб одинакового диаметра и комбинированных пучков труб с разными диаметрами с различной ориентацией относительно потока, соответствующей постепенному переходу от коридорной к шахматной геометрии, наличие оптимальной ориентации поверхности;

- особенности теплообмена и аэродинамики поперечно обтекаемых пучков гладких труб переменного сечения с различной конфигурацией (цилиндрической, конической, коническо-цилиндрической);

- характеристики местной теплоотдачи в пучках гладких цилиндрических труб постоянного и переменного сечения с помощью градиентных датчиков теплового потока, а также распределение коэффициента давления;

- влияние различных схем размещения турбулизирующих цилиндрических стержней в межтрубных ячейках симметричного коридорного пучка на теплоотдачу и аэродинамическое сопротивление;

- теплоаэродинамические характеристики профилированных каналов пластинчатых теплообменников при различном расположении контактирующих сфероидальных выступов и впадин в зависимости от угла обтекания потоком теплоносителя;

- теплоотдача и аэродинамическое сопротивление "нестандартных" компоновок профильной пластинчатой поверхности теплообмена (с промежуточными профильными пластинами-турбулизаторами, с плоскопрофильными теплоотдающими элементами, с профильными вставками-турбулизаторами в плоском гладком канале и др.).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Зависимость энергетической эффективности поперечно обтекаемых пучков гладких и шероховатых труб одинакового диаметра и комбинированных пучков гладких труб разных диаметров от угла ориентации относительно потока; условия максимального теплосъсма при заданных затратах мощности на перемещение теплоносителя.

2. Результаты исследования энергетической эффективности поперечно обтекаемых симметричных коридорных трубных пучков с различными схемами размещения цилиндрических турбулизирующих стержней в межтрубных ячейках.

3. Результаты исследования энергетической эффективности поперечно обтекаемых симметричных коридорных пучков труб переменного сечения с

различной конфигурацией (цилиндрической, конической, коническо-цилиндрической).

4. Зависимость энергетической эффективности профилированных каналов пластинчатых теплообменников с различным расположением контактирующих сфероидальных выступов и впадин от угла их ориентации относительно потока; условия максимального теплосъёма при заданных затратах мощности на перемещение теплоносителя.

5. Результаты исследования энергетической эффективности "нестандартных" компоновок профильной поверхности теплообмена (с промежуточными профильными пластинами-турбулизаторами, с плоско-профильными теплоотдающими элементами, с профильными вставками-турбулизаторами в плоском гладком канале и др.).

Достоверность результатов исследований обеспечивается использованием общепринятых методов теории подобия, сопоставлением полученных уравнений подобия с известными аналогами для тестовых условий, сопоставлением полученных зависимостей с результатами теоретических и экспериментальных исследований различных авторов и материалами специальной и справочной литературы; соответствием полученных результатов исследований существующим физическим представлениям о механизме переноса и путях интенсификации конвективного теплообмена.

Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследований, выработке методологии; в изготовлении экспериментального стенда и опытных теплообменников, проведении экспериментальных исследований; в обработке, формулировке и обобщении опытных данных, а также в анализе и обсуждении полученных результатов.

Практическая значимость. Приведенные в работе результаты исследований и выведенные на их основе уравнения подобия для теплоотдачи и сопротивления трубчатой и пластинчатой поверхностей могут быть использованы при создании теплообменник аппаратов повышенной эффективности, позволят сэкономить металл и снизить энергозатраты.

Материалы и рекомендации работы используются при проектировании, производстве и модернизации трубчато-пластинчатых холодильников наддувочного воздуха и охладителей масла и воды для малооборотных судовых дизелей.

Апробация работы. Полученные результаты исследований и работа в целом докладывались и обсуждались на 3-й Международной научно-технической конференции "Проблемы повышения качества промышленной продукции» (г. Брянск, 1998 г.); Международной научно-технической конференции "Повышение эффективности теплообменных процессов и систем" (г. Вологда, 1998 г.); XIII Школе-семинаре молодых учёных и специалистов под рук. акад. РАН А.И.Леонтьева "Физические основы экспериментального и математического моделирования процессов газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках" (г. Санкт-Петербург, 2001 г,); 4-ой Международной научно-технической конференции "Качество машин" (г. Брянск, 2001 г.); III Российской национальной конференции по теплооб-

мену (г. Москва, 2002 г.); 5 Минском международном форуме по тепло - и массообмену (г. Минск, 2004 г.); XV Школе-семинаре молодых учёных и специалистов под рук. акад. РАН А.И.Леонтьева "Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках" (г. Калуга, 2005 г.); IV Российской национальной конференции по теплообмену (г. Москва, 2006 г.); XVI Школе-семинаре молодых учёных и специалистов под рук. акад. РАН А.И.Леонтьева "Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках" (г. Санкт-Петербург, 2007 г.); 6 Минском международном форуме по тепло - и массообмену (г. Минск, 2008 г.); XVII Школе-семинаре молодых учёных и специалистов под рук. акад. РАН

A.И.Леонтьева "Проблемы газодинамики и тепломассообмена в аэрокосмических технологиях" (г. Жуковский, 2009 г.); научных семинарах кафедры "Теоретические основы теплотехники" ГОУ ВПО "СПбГПУ", 2000, 2006, 2007, 2008 г г., научном семинаре кафедр "Теоретические основы теплотехники" и "Промышленная теплоэнергетика" ГОУ ВПО "СПбГПУ", 2009 г..

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 28 печатных работ, в том числе 1 монография, 7 статей в центральных научных журналах (из перечня ВАК), 4 патента РФ на изобретение, 5 статей в сборниках научных трудов, 2 тезисов и 9 докладов в трудах российских и международных конференций.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, списка обозначений, пяти глав, заключения и списка использованной литературы из 212 наименований. Объём диссертации составляет 380 е., включая 172 рисунка и 18 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность проблемы, дана общая характеристика работы. Формулируются цель и основные задачи исследования. Кратко изложено содержание диссертации.

В первой главе приведен обзор теоретических и экспериментальных работ по исследованию теплоаэродинамических характеристик трубчатых и пластинчатых конвективных поверхностей теплообмена, работающих в условиях отрывных течений. Большой вклад в изучение процессов теплообмена в пучках гладких труб внесен В.М. Антуфьевым, Г.С. Белецким, М.А. Михее-вым, Н.В. Кузнецовым, Г.Н. Кружилиным, В.А. Швабом, Г.А. Михайловым,

B.А. Локшиным, О.П. Бергелиным, В.П. Исаченко, В.М. Боришанским, A.A. Жукаускасом, В. Кэйсом и А. Лондоном и многими другими исследователями. Обширные результаты изучения эффективности теплоотдачи различных типов профильных пластинчатых поверхностей и особенности теплообмена в профилированных каналах пластинчатых теплообменных аппаратов приведены в работах Э. Ватсона, Ф. Лориша, И. Бёма, В. Кэйса и А. Лондона, В.М. Антуфьева, С.С. Бермана, Ю.В. Петровского, В.Г. Фастовского, И.Г. Фёдорова, Н.В. Барановского, Л.М. Коваленко и др.. Анализ рассмотренной информации показывает, что проблема создания современных теплообменных

аппаратов в значительной степени связана с использованием пассивных методов интенсификации конвективного теплообмена в области переходного или турбулентного режимов течения (102 < Яе < 2 ■ 105) при условии допустимых гидродинамических сопротивлений и энергетических затрат.

Основными направлениями здесь являются развитие теплообменной поверхности и создание высококомпактных теплообменников (пластинчатых, пластинчато-ребристых, матричных), повышение теплоотдачи путём турбули-зации потока с помощью пристенных и внутриканальных интенсификаторов теплообмена, а также улучшение условий обтекания отрывным потоком элементов поверхности со сложной формой. Для однофазных теплоносителей при определённых условиях интенсификации теплообмена наблюдается нарушение в пользу теплообмена аналогии Рейнольдса. Однако указанное обстоятельство представляет собой "особый резерв", связанный с опережающим ростом теплоотдачи по сравнению с сопротивлением. Как правило, этот резерв удаётся использовать только в частных случаях, в узком интервале изменения соответствующих геометрических и гидродинамических параметров.

Наряду с высококомпактными поверхностями теплообмена, отличающимися значительным развитием и сложностью рельефа, широко применяются (и в ряде случаев являются единственно приемлемыми) традиционные гладкие трубчатые поверхности. Особенно актуальна задача интенсификации конвективного теплообмена в поперечно обтекаемых пучках гладких цилиндрических труб с шахматной и коридорной компоновкой при использовании высокотемпературных или загрязнённых газовых потоков, когда нерационально или невозможно оребрение поверхности или применение пристенных и внутритрубных интенсификаторов теплоотдачи.

Одним из направлений в совершенствовании теплообменных аппаратов является использование высокотехнологичных, пластинчатых поверхностей теплообмена, воздействующих на поток профильными элементами рельефа с образованием отрывного течения и вихревых структур. В пластинчатых теплообменниках используется не только эффект турбулизации потока профильными элементами, но и дополнительное увеличение теплоотдающей поверхности за счёт деформации пластин, а также повышение теплосъёма вследствие теплопроводности в местах контактов профильных элементов.

Совершенствование трубчатых и пластинчатых теплообменных аппаратов связано с поиском эффективных поверхностей с удачными схемами расположения в потоке и наиболее энергетически выгодными условиями обтекания их элементов, обеспечивающими высокую интенсивность теплоотдачи.

Практическое применение известной поверхности теплообмена сетча-то-поточного типа с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами связано также с реализацией "нестандартных" компоновок, позволяющих при использовании промежуточных профильных пластин-турбулизаторов варьировать массовыми расходам:«, либо при использовании комбинированных теплоотдающих элементов из плоской и профильной пластин, повысить компактность матрицы теплообменника (рис. 1, 2).

жидкостный теплоноситель (иода)

жидкостиый тепдоиоситсль (пода)

а) б) в) 1) Д) е.) ж)

газовый теплоноситель (псгшух)

Рис. 1. Варианты компоновки опытных теплообменников из плоских и профильных пластин с шахматным (I) и коридорным (II) расположением сфероидальных элементов рельефа (выступов и впадин): а) - обычная «традиционная»; б) - с одним промежуточным профильным листом; в) - с двумя промежуточными профильными листами ; г) - с промежуточным плоским листом; д) - в виде комбинированных водяных элементов из плоских и профильных листов; е) - с турбулизирующей профильной вставкой в плоском гладком канале; ж) - в виде элемента из профильных пластин между тепло отдающими гладкими стенками; з) - в виде водяного элемента из профильных пластин между теплоизолирующими стенками

В работе показано, что для интенсификации теплоотдачи и повышения эффективности гладкотрубных тепло обменных аппаратов возможно применение комбинированной поверхности теплообмена в виде поперечно обтекаемого пучка труб разных диаметров (большего с1] и меньшего с12) с различными схемами их расположения (рис. 3 а). Дальнейшую трансформацию этого варианта представляют поперечно обтекаемые пучки гладких труб переменного сечения с различной конфигурацией: с цилиндрическими участками разных диаметров с1, > с/2 (б), с конической поверхностью (с/; > с12) (в), с коническо-цилиндрической (г). Эти варианты позволят повысить эффективность пучка вследствие более благоприятных условий обтекания и активизации течения и теплообмена в рециркуляционных зонах межтрубного пространства.

В главе сформулированы цель и основные задачи исследования теплоаэродинамических характеристик новых вариантов трубчатой и

жидкостный тегшонояшыгь (вода)

1 d,

111 f— —\ ..... М ] . I I Л, 1 S, Itl

.........1 1? лЛъ.. Г

-й: чпмуа —'

'■О ¿Л £/нцГ

а)

=1

г,-гг (il, =dz)

f>)

а) б) в)

* - газоный теплоноситель (воздух)

Рис.2. Проходные сечения каналов опытных пластинчатых теплообменников с шахматной (I) и коридорной (И) схемами расположения элементов рельефа поверхности: а) - равновеликие сечеиия смежных каналов; б), в) - разновеликие сечения смежных каналов; III - геометрия профилирующих элементов: а) - при равновеликой штамповке; б), в) - при разновеликой штамповке

пластинчатой поверхностей, используемых для создания теплообменных аппаратов с улучшенными энергетическими и массогабаритными параметрами.

Во второй главе предложена методика исследований и обсуждаются особенности моделирования теплообмена в экспериментальных моделях.

Сложность исследуемых тепловых и гидродинамических процессов не позволяет получить надёжные аналитические решения задач теплообмена и, тем более, указать методы его интенсификации. Приоритетное значение приобретают методы физического моделирования и экспериментальные исследования на основе теории подобия, приводящие к уравнениям подобия для теплоотдачи и гидродинамического сопротивления.

Для исследования теплоаэродинамических характеристик разных вариантов пластинчатой (рис. 1,2) и трубчатой (рис. 3) поверхностей использовалась аэродинамическая труба, на рабочем участке которой размещались модели; результаты обрабатывались в виде общепринятых безразмерных комплексов.

Исследования теплоаэродинамических характеристик для пластинчатой поверхности теплообмена с двухсторонними сфероидальными элементами, выступами и впадинами (рис. 1, 2, 4), проводились путём испытаний

0_п 16 08

5!

6.5

д)

Рис. 3. Конструктивные варианты поперечно обтекаемых пучков труб переменного сечения с различной конфигурацией: а) - пучок цилиндрических труб с разными диаметрами г/, и <И2 (сЗ,>с12); б) - пучок труб с чередующимися по длине трубы одинаковыми цилиндрическими участками с разными диаметрами с/, и с!г (с/; >с/2); в) - пучок труб конической формы с разными концевыми диаметрами и с12 > (¡¡У, г) - пучок труб с коническо - цилиндрическими участками {с!1 >с)2); д) -схемы квадратных ячеек труб с разными шагами л' = vш'

модельных теплообменников в потоке воздуха. Средняя скорость менялась в пределах 1,0...60,0 м/с, что соответствовало диапазону чисел Рейнольд-

са Яек = (0,158...12,6)103. Были изготовлены пластины с профильной частью длиной 210 мм и шириной 100 мм с различными глубиной штамповки к, шагом t и схемами расположения, определяемыми, в частности, углом ориентации 0<(р<1,0 сфероидальных выступов и впадин (здесь (р=(р,/(р0, где <р0 - угол ориентации поверхности, соответствующий шахматной разбивке элементов рельефа).

В гл. 3 и 4 работы данные испытаний более 50 модельных пластинчатых теплообменников приведены в виде зависимостей N11^1,=/(Яе^,,) и Еи/ = ,,). При обработке опытных данных за определяющую температуру принималась средняя температура потока воздуха Гу, за определяющий размер - глубина выштамповки (высота) сфероидальных элементов к, за определяющую скорость - средняя скорость »в узком (живом) фронтальном сечении теплообменника. Граничные условия на поверхности

<р=<р,/<р. Onys. 1,0

1-4- горизонтальные плоскости симметрии профильных пластин

¡аЛа' f KT я "CV^^t ■ I.

. / j b 2 y«? ¿У** 'лКлчф«**!

1111 ЯНИИН

(рк - 45"

<р =30" IV

Рис. 4. Конструкция опытных пластинчатых теплообменников: I - схема экспериментального пластинчатого теплообменника; II - теплоотдающий элемент из профильных пластин; III - образцы поверхности с равновеликой (а) и разновеликой (б, в) штамповкой; IV - фрагмент пластинчатой поверхности с различными схемами расположения профильных элементов рельефа (<p=vcir) (площадь проекции

профильной части HxL = ( 100x210) мм2)

стенки соответствовали t = tw(x) = const. Плотность теплового потока рассчитывалась по площади проекции профильной части пластины.

Влияние ориентации трубчатой поверхности относительно потока на теплоотдачу и аэродинамическое сопротивление изучалось в потоке воздуха на опытных теплообменниках с различными схемами расположения труб. Основные конструктивные параметры моделей для базовых теплообменников (в виде коридорных и шахматных пучков гладких латунных труб ДКРНМ 11x1 НД Л63 ГОСТ 494 - 90) определялись условиями теплогидродинамического подобия и возможностью обеспечения рабочих скоростей потока у/ =0,7.,.60м/с, что соответствало числам Рейнольдса Ке(, = (0,4...40)103.

В одном случае за основу была принята квадратная схема расположения гладких труб одинакового диаметра ¿ = 11 мм с межтрубными расстояниями 5 = 16 мм в условиях изменения относительного угла ориентации ф = /(рк относительно потока (0 <(р < 1,0). Это позволяет реализовать различные варианты компоновки труб и обеспечить соответствующую обстановку при взаимодействии потока с поверхностью: шахматной (о1ш=2,06; а2ш=1,03) с <р=0 (<р = 0°), оптимальной коридорной (линейной) (а,к = а2к=1,45) с (¡>=1,0 (<р-45° ), а также промежуточных между шахматной и коридорной, определяемых углами <р = 0,33 ((р = 15°) и <р = 0,66 ((р = 30°) внутри интервала 0 <Тр < 1,0 (рис.5а, в).

В другом случае за основу взята треугольная схема расположения труб с (1 = 11 мм и 81 = $2 =16мм. Это не только позволяет объективно сравнить энергетическую эффективность шахматного и коридорного пучков с одинаковой компактностью (а1ш =а2ш =а1к = а2к =1,45), но и дополняет сведения, касающиеся условий обтекания, определяемых величиной угла ориентации Щ = (р,/(рд. При этом угол (рд =26°34' {<р =1,0) соответствует обтеканию диагонального расположения труб шахматного пучка (а1ш =сг2ш = =1,45) с ¡р-0 ((р = 0°). Промежуточным (между шахматной и диагональной) схемам соответствуют углы (р = 0,33 ((р = 9°) и (р = 0,66 (<р = 18") (рис. 56).

Наряду с пучками гладких труб были испытаны пучки шероховатых труб. Элементы их рельефа представляли собой продольные короткие треугольные рёбра-шлицы высотой к = 0,39 мм с шагом расположения 1 = 0,96мм. Шаг равнялся длине дуги на поверхности трубы диаметром

11мм, соответствующей углу в = 10° (рис.5г). При этом, как и в пучках гладких труб, геометрия пучков шероховатых труб (с! = 11 мм, .у = 16 мм) была представлена как шахматной схемой (а,ш = 2,06; о 2ш = 1,03 с ф~ = О

{(р = 0°)), так и промежуточной (<р = 0,66 (<р = 30°)).

Изучение турбулизирующего влияния труб меньшего диаметра с12 на теплоотдачу в симметричном коридорном пучке труб большего диаметра с1, (патент 1Ш 2006780 С1, рис. За) было связано с испытаниями базового коридорного пучка 1,45x1,45 (рис. 5а, в). В нём на пересечении диагоналей квадратных ячеек труб с с1, =11 мм (и со смещением д = 2,6 мм) распола-

в) г)

Рис. 5. Геометрия опытной поверхности пучков труб с оптимальной квадратной (з1к = я2к = 16 мм) (а) и треугольной {¡¡ш=82ш=16 мм) (б) схемами расположения и

одинаковой компактностью / = 135м2/м3 в условиях изменения угла её ориентации <р = (р1/<рк(,,) относительно направления потока теплоносителя (в); г) - сечение шероховатой трубки

гались круглые цилиндрические стержни с наружным диаметром с12 = 1,2; 1, б; 2,0; 3,0 и 4,5 мм, имитирующие трубы меньшего диаметра в пучках с комбинированной теплопередающей поверхностью (рис.6). В дальнейшем вместо стержней использовались трубы меньшего диаметра, через которые прокачивался теплоноситель.

Были изготовлены опытные модели теплообменников в виде пучков труб разных диаметров с1, и с12 с треугольной (шахматной) и линейной (ко-

(!, = 11мм

0

•■'Тч 16

а)

IV«!

6)

в)

фнф

"Г"»

фрер ф%ф%

■и1«.!

Д)

'Гч I

И» I Ц)

Ч"4 <"КМ~ч иг*| ж)

Рис. 6. Геометрия и различные схемы размещения турбулизирующих стержней в трубных ячейках коридорного пучка 1,45 х 1,45 (а): б) - последовательное размещение в центрах ячеек; в) - с продольным смещением вверх по потоку; г) - с продольным смещением вниз по потоку; д) - в центрах нечётных ячеек; е) - в центрах чётных ячеек; ж) - в центрах смешанных ячеек

ридорной) схемами расположения. Один из вариантов поверхности представлял собой пучок труб с с1, = 11 ММ И с12 =6 ММ с треугольной схемой размещения труб меньшего диаметра в центрах квадратных ячеек базового пучка {й2}й1 -0,545). Другим был пучок труб с с1] = 11мм и с12=8 мм с линейной (коридорной) схемой расположения и неравномерными шагами (трапецеидальная разбивка) (рис. 7 а, б).

Исследование влияния угла ориентации (р на эффективность теплоотдачи проводилось на опытных моделях различной компоновки. За основу была

принята поверхность представленного выше пучка труб с ¿¡=11 мм и с12=6 мм. Угол ориентации менялся в пределах 0<(р <1,0, соответствуя при крайних значениях шахматной с <р =0 ((р = 0") и коридорной с ср = 1,0 (<р = 45") схемам расположения труб основного диаметра с1,, а также промежуточным схемам при ср = 0,33 ((р = 15°)к(р = 0,66 (<р = 30") (рис. 7 в).

Далее были исследованы теплоаэродинамическис характеристики и тепловая эффективность симметричных коридорных пучков, состоящих из труб переменного сечения. В этом качестве вначале использовались поперечно обтекаемые пучки с поверхностью в виде чередующихся вдоль оси труб цилиндрических участков длиной 1 = 15 мм с наружными диаметрами ¿¡=11мм и =8мм поочерёдно обтекаемых потоком (патент IIи 2171439 С1, рис. 36). Затем исследовались пучки конических труб длиной 100 мм с концевыми диаметрами с!, =11 мм и с12 =8 мм в условиях поперечного обтекания поочерёдно расположенных и "перевёрнутых" одних относительно других труб (патент 1Ш 2170898 С1, рис. Зв). Исследовались также пучки труб с коническо-цилиндрической поверхностью (рис.Зг); вдоль их оси чередовались цилиндрические участки с наружными диаметрами с! 1 =11 мм и с12 =8 мм и соединяющие их конические участки с длиной 1 = 8,3 мм (1/с111Ш =0,76) с оптимальными углами раскрытия в 10".

/,.«*,.«м3/м> Л-и -т,6 мг/м> /*•„ =133,53м2/:»1

Г)

Рис. 7. Геометрические параметры опытных вариантов комбинированной трубчатой поверхности с различными схемами расположения труб разных наружных диаметров с1, и с12: а) - с12/с1, = 6/11 ; б) - с12 /с], = 8/11 ; в) - ¿/¿/г/, = 6/11 при = уаг ; г) - трубные ячейки и удельная поверхность теплообмена экспериментальных пучков

Исследованы локальные теплоаэродинамические характеристики в пучках цилиндрических разновеликих труб и, для сопоставления, в пучке труб одинакового диаметра (рис. 8).

В гл. 5 работы приведены результаты исследований средней теплоотдачи и аэродинамического сопротивления для более чем 40 опытных многорядных теплообменников с различными вариантами трубчатой поверхности (с использованием метода полного теплового моделирования

Q- ■ 1'М>мм мирные трубки ' , }27,4 дня определения ""

d, = 27мм цикшптых характеристик теплообмена и сопротивления

градиентные датчики тепяоиого потока

Рис. 8. Модель пучка профильных цилиндрических труб для исследования локальных характеристик теплообмена и сопротивления

при стационарном тепловом режиме), а также результаты исследований местной теплоотдачи и распределения коэффициента давления (по периметру одиночных и сдвоенных цилиндров, и на поверхности цилиндрических труб постоянного и переменного сечения с различными схемами расположения и геометрией) в 8 малорядных пучках.

Опытные данные по средней теплоотдаче и аэродинамическому сопротивлению различных вариантов трубчатой поверхности были представлены в виде зависимостей Nuf dl =f(Re/di) и Euf = f(Refl,s)\ локальные

характеристики - в виде зависимостей a=f(9) и Ср= /'(в). В качестве определяющих параметров при обработке опытных данных принимались значения средних величин: температуры потока воздуха tf, его скорости в

свободном сечении гладкого воздушного канала теплообменника наружного диаметра труб dr Граничные условия на поверхности стенки с высокой теплопроводностью соответствовали t = tw(x) = const.

Энергетическая эффективность различных вариантов трубчатой и пластинчатой поверхностей оценивалась путём сопоставления комплексных характеристик (тепловых, массовых и объёмных), представляющих собой соотношения Q/FAJ = а = f( Q/NAt), Q/GAI = a/gF = f'(Q/NAt) и Q/VAI = a/vF =f(Q/NAt), имеющие смысл теплосъёма с единицы площади F, массы G и объёма V поверхности теплообмена соответствующих пуч-

ков труб и пластинчатых теплообменников в зависимости от энергетического коэффициента Q/NAt - количества тепла, приходящегося на единицу затрачиваемой на прокачивание теплоносителя мощности N (при температурном напоре в 1 К).

Для оценки достоверности экспериментальных исследований в работе приведены данные тестовых экспериментов, связанных в одном случае с определением средней теплоотдачи и сопротивления базовых поперечно обтекаемых пучков гладких труб: коридорного 1,45x1,45 и двух шахматных 2,06x1,03 и 1,45x1,45, в другом - профильной пластинчатой поверхности с шахматным расположением элементов рельефа. Тестом для подтверждения достоверности материалов по исследованию локальных характеристик теплообмена при помощи градиентных датчиков теплового потока послужили результаты исследований распределения местной теплоотдачи по периметру поперечно обтекаемого одиночного цилиндра.

Было установлено хорошее, в целом, согласование результатов наших испытаний с известными обобщёнными зависимостями. Полученные материалы подтвердили корректность эксперимента и работоспособность опытной установки. При этом погрешность экспериментального определения коэффициентов теплоотдачи в потоке воздуха не превышает около 5%, а величины аэродинамического сопротивления - 1,5...2% .

В третьей главе приведены результаты исследований средней теплоотдачи и аэродинамического сопротивления и анализ энергетической эффективности профилированных каналов пластинчатых теплообменников с "традиционной" компоновкой пластин с контактирующими равновеликими сфероидальными выступами и впадинами (рисЛа). Дополнительные исследования пластинчатой поверхности с шахматной схемой (<р =0) расположения элементов рельефа позволили расширить базу опытных данных, полученных ранее в нашей лаборатории и приведенных в литературе, и уточнить соответствующие уравнения подобия.

Результаты выполненных в работе исследований теплоаэродинамичес-ких характеристик описанного выше варианта профильной поверхности в условиях изменения угла ориентации (р (рис. 4) могут быть представлены уравнениями подобия для теплоотдачи и сопротивления в виде Nu j:h(<p ) = a(W)( h/tu()k<V>Re'}<V). Euf(^) = b(<p)LltJhltlu)^>ReJ<!>, где числа Nit и Ей, а также коэффициенты а и Ъ и показатели степени т, п, к и s являются функциями относительного угла ориентации поверхности 0<(р <1,0. В главе приведены значения этих величин и их связь с относительным углом ориентации <р , представленная в виде полиномов третьей степени. При этом h/tm = 0,25...0,65 ; s2/s,=l; RefJ, =(0,3...12,6) 103.

Установлено, что отклонение вектора скорости потока от начального направления при поперечном обтекании рельефа с шахматной или коридорной схемами приводит к повышению как теплоотдачи, так и энергети-

ческой эффективности поверхности. Однако, при <р < 1,0 возрастает аэродинамическое сопротивление.

Данные по интенсификации теплообмена и относительной величине сопротивления в каналах, образованных пластинчатой поверхностью с шахматным ((р=0) и коридорным ((р=1,0) расположением выступов и впадин, согласуются с приведенными в литературе максимальными значениями интенсификации теплообмена и относительных потерь давления в плоских каналах с шахматным и коридорным расположением на их стенках сферических лунок и дистан-ционирующих выступов с близкой по параметрам геометрией. На основании комплексных характеристик Q/FAt = a =fCQ/NAt), рассчитанных по результатам исследований опытных теплообменников, на рис. 9 представлены значения относительных коэффициентов теплоотдачи (здесь " коэффи"

циент теплоотдачи поверхности с шахматной схемой расположения элементов рельефа при (р = 0°) для пластинчатой поверхности с глубиной штамповки h = 2,5 и 5 мм в зависимости от относительного угла ориентации f=ç-Jq>K при различных значениях энергетического коэффициента Q/NAt = 50,0; 5,0; 1,0 и

0,158 К'1,

Видно, что с увеличением относительного угла от (р=0 до ç=l,0 тепловая эффективность опытных теплообменников (при заданной величине энергетического коэффициента Q/NAt = idem) в диапазоне

Q/NAt = 50,0...0,158К-'

0.33

ом

1,0

2,4

2,0

1,6

1,2

1,0

О, S

1,4

1,2

1,0

0,8

0,6

15

0,33

15

30

а)

0,66

30

б)

_ аФ а= ^ Ф

\ 1

______

a ,f = о ■■ Jl,'1

>

V

tp, град

45

1.0

аг. <Р

. /

<р, град

45

Рис. 9. Зависимость относительных коэффициентов теплоотдачи «=«,„, 1а „ от

И / (0»1Г

угла ориентации <р пластинчатой поверхности относительно направления потока теплоносителя & = /(<р)\ а) -А = 5мм, б) - А = 2,5мм, {„, -10мм', (У^/й = 50,0 (1), 5,0 (2), 1,0 (3), 0,158 (4) Кч\ Ш = а1р1/аа^/'((р)\ И = 5мм,

tщ=10мм, cl, Q/NAT = 1,0 К''

:2h,

• 10мм

возрастает, достигая максимального значения а„

при (р = 0,66 {(¡>-30°). Изменение угла ориентации относительно потока приводит к повышению тепловой эффективности на 15 - 20% по сравнению с шахматной схемой и на 30 -50% - с коридорной. Сравнение тепловой эффективности пластинчатой поверхности (к = 5мм и -10мм) с эффективностью гладкотрубного канала с с13=2к = 10мм длиной 1 = 1 м

при турбулентном режиме и при <2/ЫА1 = 1,0 К'1 демонстрирует превосходство тепловых показателей опытных профилированных каналов над гладким в 1,6...2,3 раза.

В четвёртой главе приведены результаты исследований теплоаэроди-намических характеристик и оценка тепловой эффективности различных "нестандартных" компоновочных вариантов профильной пластинчатой поверхности (рис.1, 2) с шахматным и коридорным расположением сфероидальных элементов рельефа.

Недостатком пластинчатых теплообменников с традиционной компоновкой профильных пластин с равновеликими выступами и впадинами (г1/г2=1, рис. 2а) является одинаковая величина проходных сечений каналов я, = я2 для разных по физическим свойствам и рабочим параметрам теплоносителей. Пластинчатые теплообменные аппараты с разными проходными сечениями для смежных теплоносителей можно создать при использовании профильной поверхности с разновеликими элементами рельефа (г/Я<1, 0,5(с^ + с12)<1, рис. 26, в), или с промежуточными, установленными между теплоотдающими поверхностями, профильными пластинами-турбулизаторами с равновеликими выступами и впадинами (рис. 16, в).

Исследования теплоаэродинамических характеристик пластинчатой поверхности с отношением сечений смежных каналов ят/я, ~ 1,5 (при шахматной и коридорной схемах расположения элементов рельефа с г/Я = 2,5/15) показали существенное различие теплоотдачи и особенно сопротивления по обеим сторонам пластины в условиях соответствующего загромождения каналов с соотношением радиусов контактирующих участков сегментной (г/Я = 2,5/15) и сфероидальной (Я/г -15/2,5) поверхности выступов (рис. 26, в). Как видно из рис. 10, величина тепловой эффективности схем с разновеликими проходными сечениями {Я/г = 15/2,5) смежных каналов превосходит эффективность соответствующих вариантов с равновеликими проходными сечениями: с шахматным (2 и 5) расположением элементов рельефа (при <2/МА1 > 1,17 К"1), с коридорным (4 и 6) (при ()/МА7 > 0,24 К'1) и сохраняет тенденцию роста при увеличении О/ИАТ.

Уменьшение гидродинамического сопротивления в каналах с

>1 по одной из сторон пластинчатой поверхности при обеспечении приемлемого (из условия располагаемого перепада давления в тепло-

I

15.'}.! №(,/№/, = 1,161; Еи,/Еи4 = 4.6Л

реши.

15*2,5 Л'и, /Л'»,, 1.42; Ей, /1-й, =

аду/

рыт/

/5/2,5

Ми, -

Ни, /Ей, = 3,11

обменнике) сопротивления по другой её стороне, с учётом теплофизических свойств потоков, можно рассматривать как один из способов повышения энергетической эффективности опытной пластинчатой поверхности теплообмена при "прочих равных условиях".

Использование компоновок пластинчатой поверхности с промежуточными профильными плас-тинами-турбулизаторами с равновеликими (г ,/г2=1) элементами рельефа позволит существенно изменить отношение проходных сечений каналов для смежных теплоносителей

> 1): в 2 раза при одном промежуточном листе, в 3 раза при двух листах (рис. 1 а, б, в).

Интенсивное турбу-лизирующее воздействие пластины снижает значения критических чисел

Яекр, определяющих точки излома зависимостей Ш = f(На) и границу смены режимов поперечного обтекания контактирующих элементов рельефа, по сравнению с обычной компоновкой поверхности. Видно (рис. 11), что протяжённость переходной области для теплоотдачи определяется глубиной штамповки сфероидальных элементов И: с уменьшением высоты канала турбулентный режим наступает позднее и переходная его область затягивается.

Величина аэродинамического сопротивления для компоновок из профильных пластин (обычных и с промежуточными листами) одинакова, так как проходные сечения каналов, образованных пластинами с равновеликой выштамповкой, и характер течения воздушного потока в них не отличаются (зависимость Ей = /'(Не) - общая).

Результаты испытаний компоновок с коридорным расположением сфероидальных выступов и впадин с одной и двумя промежуточными

Рис. 10. Сравнение средней теплоотдачи и сопротивления (Ле/>А = 5-103) (а) и тепловой эффективности (б) отдельных вариантов пластинчатой поверхности с равновеликой и неравновеликой штамповкой элементов рельефа с шахматной (1, 2, 5) и коридорной (3, 4, 6) схемами расположения

профильными пластинами-турбулиза-торами при =0,177...0,368 обобщаются следующими уравнениями подобия: при Де/А = 158 ...810

М//А = 0,0275(И/1К)0'7 -Яе1/05,,;

при Де/А = 810... 12600 М,/л = 0,205 (И/(к)0-7 -НеуЦ; при Де/Л = 158...12600

Ей у = 0,476 (Ь / ^ Г"'5 ■ Ь / • . Наблюдаемое во всём исследованном диапазоне изменения чисел Ке отклонение опытных точек от обобщающих зависимостей не превышает ±12%.

Целесообразность использования компоновок поверхности в виде комбинированных элементов, состоящих из профильной и гладкой плоской пластин одинаковой толщины, предопределяет увеличение компактности матрицы теплообменника, снижение затрат на изготовление и предположительно высокий уровень теплоотдачи на плоских пластинах вследствие тур-булизирующего влияния на поток теплоносителя контактирующих с плоской поверхностью сфероидальных выступов смежного листа с различными схемами расположения (рис. 2 I, Нд).

Теплоаэродинамические характеристики и эффективность каналов компоновок с комбинированными водяными элементами с шахматным или коридорным расположением выступов и впадин уступают соответствующим характеристикам обычных компоновок поверхности с одинаковой глубиной штамповки Ы величина теплоотдачи меньше, а сопротивление больше, Однако тепловая эффективность комбинированной поверхности теплообмена, имеющей вдвое больший коэффициент компактности {¡комБ = 2\К) по сравнению с обычной компоновкой поверхности (/„й = 1/й), практически не уступает её тепловым показателям при одинаковом значении коэффициента компактности /.

С целью интенсификации теплоотдачи на плоской поверхности возможно также использование пластин с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами (с шахматной или коридорной схемой) в качестве турбулизирующих вставок в плоском гладком канале шириной (Ь + 8) (рис. 1е). В этом случае тепловая эффективность определяется турбулиза-

Рис. И. Зависимость протяжённости переходной области для теплоотдачи пластинчатой поверхности от глубины штамповки профильных элементов с коридорным расположением Яекр=/(Ь): 1 - обычная компоновка (рис. 1 На); 2 - компоновка поверхности с одним промежуточным профильным листом (рис. 1 II б); 3 - компоновка поверхности с двумя промежуточными профильными листами (рис. 1 Пв)

4

2

10'

б 4

2

10' Я

6 4

2

3 4 б 8 10' 2 4 б 8 10' д/(Ш) , А"'

Рис. 12. Тепловые = а = ) и объёмные 2/К4Г = а/уР = /'С2/ШГ;

комплексные характеристики каналов экспериментальных компоновок из плоских и профильных пластин с шахматной (1, 3, 5, 7, 9, 10) и коридорной (2, 4, б, 8) схемами расположения элементов рельефа (а, б, д, е, г, з - на рис. 1)

цией потока на плоских стенках канала и дополнительной интенсификацией теплоотдачи за счёт механизма контактной теплопроводности, определяемой эффектом оребрения пластинчатой вставки. Как установлено в работе, интенсивность теплоотдачи поверхности каналов с турбулизирую-щей вставкой выше теплоотдачи в каналах, образованных комбинированными поверхностями, при одновременном снижении сопротивления. Однако теплогидродинамические характеристики плоских гладких каналов с турбулизирующими вставками заметно уступают характеристикам профилированных каналов обычных компоновок.

Представляет интерес сопоставление энергетической эффективности каналов указанных компоновок из плоских и профильных пластин с шахматной и коридорной схемами расположения элементов рельефа, приведенной в виде зависимостей £>/РА1 = а = /((У/ИА!) и <21УАТ = а/ур = = Г(й!^А1) (рис. 12).

Из рис. 12 видно, что в области переходного режима, соответствующей более высоким значениям коэффициента Q/NAt, изменяющегося в

пределах от 25,0 до 0,25 К'1, эффективность теплоотдачи каналов с коридорными выштамповками выше показателей однотипных компоновок с шахматной схемой (при Q/NAt = idem), имеющих, как было отмечено, более высокое аэродинамическое сопротивление.

В пятой главе приведены результаты исследований конвективного теплообмена в поперечно обтекаемых пучках гладких и шероховатых труб одинакового диаметра d, в пучках труб разных диаметров d, > d2, а также в пучках труб переменного сечения с различными геометрическими характеристиками и схемами расположения. Анализ известных из литературы и собственных данных по теплоаэродинамическим характеристикам поперечно обтекаемых пучков гладких труб позволил установить, что максимум тепловой эффективности наблюдается при значении угла ориентации пучка 9 =(Pi/(pK{d) =0,66.

На основании комплексных тепловых характеристик Q/FAt = а = = f( Q/NAt), рассчитанных для пучков труб с d = 11 мм и разной геометрией разбивки (квадратной с а ш/а 2ш=2,06/1,03 и треугольной с о 1ш/а2ш= 1,45/1,45), на рис. 13 приведена зависимость a =a,pJa% (а%-

коэффициент теплоотдачи шахматных пучков) от относительного угла ориентации трубчатой поверхности (р при различных значениях энергетического коэффициента Q/NAt =10,0, 1,0 и 0,1 К~'. Видно, что промежуточные схемы компоновки в обеих группах пучков оказываются более эффективными, чем шахматная и коридорная, и при <ропт=0,бб эффективность теплоотдачи трубчатой поверхности может быть повышена в среднем на 10%

15

30

45

15

30

45

а 1,1

1,0

0,9

0,8

-------- — .... 1 ~~~ 1...... 2 Jv. град

7\ 3 К

\

1

1,1 1,0 0,9 0,8

I \ ............. <р, град

{ /

О 0,2 0,4 0,6 0,8 <р 0 0,2 0,4 0,6 0,8 ф

а) 6)

Рис. 13, Зависимость относительных коэффициентов теплоотдачи а = <хт 1а1}_0о = /(<Р) от относительного угла ориентации пучков труб с различной

геометрией: а) ¡¡/с1 = 2,06, я2/с1 = 1,03, б) .г¡/й = = 1,45, с! = 11мм (шахматные пучки); 1 - д/МА1 = 10,0К-' ; 2 - й/ИАТ = 1,0 К4 ; 3 - (2/ыАТ = 0,1 К'1

по сравнению с шахматным и на 22% - по сравнению с коридорным расположением труб в пучках с 1,0 < а1ш/а2ш < 2,0 при Q/NAt = idem.

В работе представлены результаты исследований локальных характеристик теплоотдачи a- f (в) и коэффициента давления Ср =f'(6) на поверхности труб с d = 27мм - 5100) в малорядных модельных пучках

с разными компоновками <р = 15°

(р = 0° (шахматная схема с о]ш/о2ш= 2,0/1,0), и 30" (промежуточные), <р = 45° (коридорная схема с а1к = <у2к =1,414). При этом зависимость местного коэффициента теплоотдачи а = /(в) и коэффициента давления Ср = /'(в) в глубинных рядах труб в

пучках с (р = 15 и 30° характеризуется явно выраженными неравномерностью и ассиметрией, существенно отличается от "стандартных" характеристик шахматного (<р = 0°) и коридорного (<р = 45°) пучков и, в целом, определяет максимум среднего коэффициента теплоотдачи (ашт) в благоприятных условиях обтекания трубчатой поверхности при <р = 0,66 (<р = 30°).

Полученные зависимости

позволяют заключить, что колебания давления, нестабильность вихревого течения и, как следствие, активизация обменных процессов переноса в рециркуляционных зонах межтрубного пространства в основном и определяют особенности механизма течения и эффект интенсификации теплоотдачи трубчатой поверхности при изменении её ориентации относительно направления потока.

Установлен ёный эффект интенсификации теплообмена в поперечно обтекаемых пучках гладких труб, обеспеченный оптимальной ориентацией и соблюдением рациональных гидродинамических условий обтекания, нашёл подтверждение в исследовании теплообмена на поверхности в виде коротких стерженьковых цилиндрических рёбер с h/d = l, пучков труб с разными наружными диаметра-

1,0

Рие. 14. Влияние угла ориентации (р поверхности теплообмена на относительные характеристики теплоотдачи и сопротивления: 1,

2 - опытная трубчатая поверхность (рис. 5);

3 - поверхность с цилиндрическими стержневыми рёбрами [1]; 4 - опытная пластинчатая поверхность со сфероидальными элементами (рис. 4) при Red = 2 -103 (1-3)и Reh =5-103 (4) [1] Метцгер Д.Е., Фэи Ц.С., Хейли C.B. Влияние формы и ориентации рёбер на характеристики теплотдачи и потери давления для поверхности теплообмена со стерженьковыми рёбрами // Труды ASME, Энергетические машины и установки,- 1984.-№ 1,- С, 158-164.

ми с1, > ¿2, пластинчатой поверхности теплообмена с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами (рис. 14). Связь между условиями обтекания при изменении угла ориентации <р и теплоаэродинамическими

характеристиками в виде уравнений подобия теплоотдачи Ыи = а Ке" и сопротивления Еи = ЪКё~т поперечно обтекаемых пучков труб с ¿ = 11 мм и относительной длиной ¡/¿ = 10 и поверхности профилированных каналов пластинчатых теплообменников с низкими (к = 5мм, 1Ш =10мм) контактирующими сфероидальными выступами представлена на рис. 15 зависимостями = Ъ=Ь%/Ь%=/'(<р) и п = Р(у), т=Р'((р). На рис. 16 приведена зависимость коэффициентов теплоотдачи а=ащ/а% = /((р) представленных пучков труб с о1к=а2к =1,45 и поверхности профилированных каналов с /г = 5 мм (с1э = 2Ь), гк = 14,14мм, 1к/с1э=1,414 от величины угла ориентации элементов соответствующих трубчатой и пластинчатой поверхностей (р при значении энергетического коэффициента Q/NЛt = 1,0К'1. Как видно из рис.15, 16, значения а,Ъ , т и п для каждой из сопоставляемых поверхностей близки, а ход кривых а = /(<р) качественно одинаков, что выявляет сходство теплогидродина-мических процессов и общность механизма переноса (в условиях внешней и внутренней задачи), обеспечивающих интенсификацию теплоотдачи.

Приведены результаты исследований теплоаэродинамических характеристик и тепловой эффективности пучков шероховатых труб диаметром

Рис.15. Относительные коэффициенты а = ащ/а% и Ъ = ЬЩ/Ь% и показатели степени п и т В уравнениях подобия теплоотдачи №< = яЛе" и сопротивления Еи = ЬЯе'" пучков труб и профилированных каналов пластинчатых теплообменников с квадратной схемой разбивки труб ($¡¿ = 16/11 = 1,45) и сфероидальных выступов и впадин (//с/, = 14,14/10 = 1,414\й, =2И) в зависимости от угла ориентации ^ =<р,/(р0

15

30

45

1,2

1,1

1,0

0,9

1 п ,<р, град. \

а - ~ 2<Ра / У г \ к

А г 7 к \

\

Л

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Рис. 16. Зависимость относительных коэффициентов теплоотдачи <*=%1/<хч,а=/(<р)

пучков труб (1) и профилированных каналов пластинчатых теплообменников (2) от угла ориентации ^ = <р1/(р0 при Q|NAt =1,0 К'1; 1 - ¡]к/с1 = з2к/с1 = 1б111=1,45 (рис. 13а, кр. 2); 2 -Ъ=5мм, <к =14,14 мм ((/г/, -1,414) (рис. 9а, кр. 3) при ф = УС1Г

11 мм с элементами рельефа в виде коротких продольных треугольных рёбер - шлицев (рис. 5г) в условиях изменения ориентации трубчатой поверхности относительно потока. Из результатов исследования пучков труб с шероховатостью и углами ориентации (р=0 и 0,66, а также базового гладкотрубного шахматного пучка (<р = 0), в виде характеристик = а = = /(0./ИА1) следует, что при величине энергетического коэффициента <2/ЫАТ=79,5 К (небольшие массовые скорости) эффективность шахматного гладкотрубного пучка выше эффективности шахматного пучка шероховатых труб с <р = О в 1,24 раза, а пучка шероховатых труб с <р = 0,66 - в 1,15 раза. При этом пучок шероховатых труб с углом ориентации ср=0,66 эффективнее шахматного пучка шероховатых труб (<р=0) в 1,09 раза. При = 0,2К'1 шахматный пучок шероховатых труб эффективнее шахматного пучка гладких труб в 1,48 раза, а пучок шероховатых труб с <р =0,66 - в 1,43 раза. Представленные результаты и анализ литературных источников подтвердили различие в механизме интенсификации теплоотдачи в поперечно обтекаемых пучках гладких и шероховатых труб.

В главе рассмотрена также задача интенсификации теплообмена в симметричном коридорном пучке 1,45x1,45 гладких труб диаметром с1, при введении в него гладких цилиндрических турбулизирующих стержней диаметром с12 < с1, (рис.6). Динамика изменения теплоаэродинамических характеристик исследованных пучков со стержнями показана на рис. 17 в виде зависимостей /Ыикн и Ей ¡/Ей кп от параметра с12/<11 при различных значениях числа . Введение стержней создаёт более благоприятные гидродинамические условия обтекания и изменяет характеристики теплоотдающей поверхности. Уравнение подобия имеет вид N11 = а Не", где в диапазоне а2/с1, =0,109.„О,409 и 6,3-102 <Ке<,104 а=-0,1593 + 9,2251(с12/с!1)-55,716(с12 /с!,)2 +139,82(с12/й, /-115,74(с12/с!,)4; п = 0,65545 - 0,0838(с12 /А,)-0,0019(с12 /с1,)2+ 3,2(с12 /¿,)3-8,57(с12 /с!,)4.

Вариантам пучков с различным соотношением d2ld1 (d, =11мм, d2 = 1,2...4,5 мм) соответствуют разные критические числа Рейнольдса ReKp, определяющие точки излома зависимостей Ей j- = f'(Re^d) и характеризующие границу перехода от ламинарного обтекания к смешанному. На основании полученных данных зависимость ReKp =f(d2jd1) для

d2jd, =0,109...0,409 может быть представлена в виде ReKp=1079(d2/d,)~°'33.

Уравнение подобия Eit=bRem при 0,109 < d2 /d, < 0,409 имеет следующие значения Ьжт\ при 4-Ю2 < Re <ReKp b = 307,126(d2 jdl) + 30,915;

m = 0,252 (d2 /d,) + 0,082 ; при ReKp <Re<104 b = 420,5(d2/d,)0,S7; m = 0,3(d2/d1f2'.

Расчёт характеристик Q/FAt = =a=f (Q/NAt) по результатам исследований теплообмена в базовом пучке с турбулизирующи-ми стержнями позволил определить значения относительных коэффициентов теплоотдачи a=ai/aKn (а, - коэффициент теплоотдачи опытных вариантов поверхности, ак п - коэффициент теплоотдачи базового коридорного пучка) в зависимости от величины параметра cl2/с/, при различных значениях энергетического коэффициента Q/NAt (рис. 18). С увеличением параметра d2/dt тепловая эффективность симметричного коридорного пучка в диапазоне изменения энергетического коэффициента Q! NAT = 7,0...40,0 К'1 возрастает, приобретая наибольшие значения а =1,17 при Q/NAt = 11,2 К'1 (кривая 1) и сс= 1,145 при Q / NAT = 1,0 К'1 (кривая 2), соответствующие поверхности со стержнями диаметром d2 =4,5 мм (d2/d, = 0,409). С увеличением скорости потока максимум эффективности достигается в соответствующем коридорном пучке с турбулизирующими стержнями диаметром d2 =3мм

(d2/dJ =0,272): а =1,183 при Q/NAt = 0,1 К'1 (кривая 3).

Рис. 17. Динамика изменения тепло-аэродинамических характеристик коридорного пучка 1,45 х 1,45 при использовании в его компоновке турбулизирующих стержневых элементов (рис. бб) = уаг)\ 1 -

Кел =1,2-103; 2-=104

Анализ тепловой эффективности вариантов базового коридорного пучка с "разреженными" (нечётной, чётной и смешанной) схемами размещения (рис. 6д, е, ж) турбули-зирующих стержней диаметрами с12 = 1,6 и 4,5мм показал, что при уменьшении аэродинамического сопротивления указанных вариантов поверхности по сравнению с вариантами последовательного расположения стержней в каждой ячейке трубчатой поверхности одновременно наблюдается существенное (особенно для поверхности со стержнями большего диаметра с12 =4,5мм) уменьшение коэффициента теплоотдачи и, как следствие, снижение энергетической эффективности испытанных компоновок. По сравнению с эффективностью базового коридорного пучка 1,45x1,45 поверхности с "разреженными" схемами размещения стержней-турбулизаторов всё же являются более выгодными.

Результаты исследования теплообменников с различной компоновкой комбинированных трубных пучков с с/7 >с12 представлены на рис. 19а, где приведены значения относительных коэффициентов теплоотдачи а =а1/ао (здесь аа - коэффициент теплоотдачи комбинированной поверхности с уг-

Рис. 19. Зависимость относительного коэффициента теплоотдачи от относительного угла ориентации комбинированной поверхности труб разных диаметров с!, и с/2 а=/(у) .а)- cr=f(vl,l,Q/NA7)•. а = а^/а^^ , г/Г(// =«>,/?>„,,, ; б)-аг= , ¡¡Г,,,/^ = <Р ,/'Р , ;

1 - 2/ИА7 = 11,2К->, 2 - д/ЫАТ = 1,0К-', 3 - й/ЫАТ = 0,1 К'', 4 -(Э/ИАТ = 10,0 К'1 (пучкитруб с ¿ = 11 мм, рис. 13а, кр.1)

а - а I 3 /

е __......а •■■о-. »

Г V \ 2 ...

У

0,1 0,2 0,3 0,4 ¿„М,

Рис. 18. Зависимость а = а,/акл = /(£/г/с/,,): 1 - б/МАТ =11,2 К'1; 2- д/ЫАТ= 1,0 К'1 ; 3- О.!ЫАТ = 0,1К-'

лом ориентации = 0°, соответствующим шахматной схеме расположения в пучке труб большего диаметра с1, - 11мм (рис. 7а, в)) в зависимости от относительного угла ориентации = при различных значениях

энергетического коэффициента (¿/ИАТ. Видно, что с увеличением угла <р;//

тепловая эффективность в диапазоне изменения Q/№А1 -2,5.„16 К'1 возрастает, имея максимальное значение атах~1,09 при щ =0,66 (кривая 1).

Штриховой линией показана сходная зависимость для пучков труб одинакового диаметра (1 = 11 мм, имеющая при том же (р=0,66 атт = 1,125. С уменьшением коэффициента (У/ИАТ (с увеличением скорости потока) максимум соответствует трубчатой поверхности с промежуточной схемой компоновки и относительным углом <рс// =0,33: атах =1,05 при ()/ИА1 = 1,0 К''

(кривая 2) и атах = 1,062 при (¿/ИАТ = 0,1 К'1 (кривая 3).

Вместе с тем, на рис. 196 представлена другая интерпретация зависимости а = ¡(Тр, С2!ИА1в которой аргументом является относительный угол ориентации поверхности для труб разных диаметров а¡¡=11 мм и

<Л2 = 6 мм: (р^!^ =(Р;/9о(а,1а2) (угол ориентации (ро(с11/с12! = 0° соответствует треугольной (шахматной) схеме расположения в пучке труб большего с!, и меньшего с1; диаметров (рис. 7а, в)). Видно, что с уменьшением Q/NAt

от 11,2 до 0,1 К'' (с увеличением массовой скорости потока) эффективность теплоотдачи поверхности коридорного пучка с линейной схемой чередующихся труб большего с!, и меньшего с12 диаметров с ¡Р,/,/^ =1,0 (45°), как и близкого к нему по условиям обтекания поверхности пучка труб с = 0,66 (30°), возрастает. При £>/ЫА1 = 0,1 К'1 а =а1рЧ1„ =^02> а

®тах =<х9-зпо 1а,рЧ)о что в представленном "зеркальном " плане угла

ориентации <р демонстрирует, как и для пучков труб одинакового диаметра с! = 11 мм (рис. 13), максимум тепловой эффективности комбинированной поверхности атах при <рипш =0,66 (30°).

Тепловая эффективность комбинированной поверхности пучков труб разных диаметров существенно выше, чем у базового коридорного пучка 1,45x1,45 (рис. 20): а = а р / акп= 1,393 и а / акп= 1,38 при

()/ЫА( = 11,2 К'' (кривая 1); а= а, /акп =1,43 и а = /ак п =1,32 при

£)/ЫАТ = 0,1 К'1 (кривая 3), а также превосходит эффективность поверхности равнокомпактного коридорного пучка труб с (1 = 11 мм 1,17x1,17, расчётные характеристики которого определялись по обобщённым уравнениям теплоотдачи и сопротивления "Нормативных методов расчёта

котельных установок : при <2 / ИАТ = 11.2 К'1 величина

" = /СС1.« 1.17X1.17 =1'19 И

"=(Х9.43' /<Хк » 1ЛХ1.17 =1,17 .

Из результатов сравнения объёмных характеристик <2 / УА1 -= /'(2/МА1) комбинированной поверхности пучка труб с а11 =11 мм и с12 =6 мм с углом ориентации ср = 45° и поверхности базового коридорного пучка труб диаметро м ¿1 = 11 мм, имеющих различную величину коэффициентов

компактности ( fK{

ко.иб

--208,6 м2/м3

Рис. 20. Сравнение тепловой эффективности пучков труб разных диаметров с1, = 11 млI и с/2 = <5 мм с эффективностью базового коридорного пучка 1,45x1,45:

«"= а9,/а 1.41X1.4! = /(Р,!, .й/ЫАТ), ¥<1, =<р,/ч>о„1; 1 - а/млт= п,2 к-',

fU5X1.45 =135 м2/м3), следует, что 2- Q /NAt = 1,0 К'1, 3 - Q/NÁl = 0,l К замена обычного коридорного пучка 1,45 х 1,45 пучком с опытной комбинированной поверхностью позволяет прогнозировать уменьшение объёма матрицы теплообменника вдвое.

В качестве примера практической реализации выявленного интенсифицирующего эффекта выполнены расчётно-эскизные проработки газожидкостного кожухотрубного многоходового теплообменного аппарата с пучком U - образных гладких труб разных диаметров и сегментными перегородками, предназначенного для подогрева магистрального природного газа на автоматических газораспределительных станциях (АГРС).

Схема расположения поперечно обтекаемых потоком газа труб пучка с геометрическим параметром d2/d¡ = 9/16 -0,56, практически одинаковым с опытным (d2/d,=6/ll -0,55), соответствовала экспериментально установленному оптимальному углу ориентации комбинированной трубчатой поверхности <р =0,66 (рис. 7а, в, 19, 21а).

В качестве аналога был принят ряд используемых в системе АГРС га-зо-жидкостных кожухотрубных теплообменников типа EVI - 1...EV VIII-1 производства фирмы "РМГ-ГАЗЕЛАН", Германия.

Сравнение приведенных на рис. 216 объёмных Q/V = f(V:) характеристик расчётного конструктивного ряда теплообменников (кривая 1) с характеристиками подогревателей EVVI-1, EVVI1-1, EVVIJI-1 (кривая 2) (при одинаковых номинальных расходах газа К, = 104, 2-Ю4 и 3 104 нм3/час, характерных для выпускаемых АГРС) показывает возможность существенного (более чем в 1,5 раза) сокращения объёмных характеристик теплообменных аппаратов при использовании в них комбинированных пучков труб с разными диаметрами d¡>d2, что в дос-

таточной мере отвечает условиям жёстких габаритных ограничений, предъявляемых к подогревателям подобного типа на АГРС.

Тепловые комплексные характеристики комбинированного пучка труб с с1, =11 мм и 6г=8 мм с линейной (коридорной) схемой их расположения (рис.7б) показывают его преимущество по тепловой эффективности во всём диапазоне изменения коэффициента

<2 / ЫАТ = 0,1.„40,0 К'1 в сравнении с обычным симметричным коридорным пучком 1,45x1,45 с такими же межтрубными зазорами 5 = 5 мм:

а =а

комб.

к» /а1,

45x1,45 '-1.

= 1,15 при

Re,

■■(0,1...7,0)10"

<Ртт * 30

<Pd.,= 45'

Q/NAt = 11,2 К'1 \ а =1,216 при Q / NAt =1,0 К'1-, а = 1,28 при Q/ NAt= 0,1 К'1.

Значительная часть работы связана с исследованиями теплообмена и аэродинамического сопротивления поперечно обтекаемых потоком воздуха при

а)

Q/V кВт/м'

4000

2000

симмет-

ричных коридорных пучков гладких труб переменного сечения с поверхностью различной формы: разновеликой цилиндрической, конической, коническо-цилиндрической (рис. 3 б, в, г).

Полученные данные показывают, что с повышением плотности компоновки (с уменьшением межтрубных зазо-

1500

L . ... 1 _____ .Z._______

/

J______

........../

/ ......... \ 2

10

20 6)

У, тыс. mt/час

Рис. 21. Схема подогревателя и разбивки его трубной доски при Уг = 10000 нм3/час (а); сравнение тепловых объёмных характеристик подогревателей природного газа 2/К = /(Уг): I -расчётные варианты, 2 - подогреватели типа ЕУ (РМГ-ГАЗЕЛАН) [2] (б) [2] РМГ - Справочное пособие. - Кассель, Германия: Изд. 10-е, 1995.-244 с.

ров от 5 до 2 мм) величина среднего коэффициента теплоотдачи и аэродинамическое сопротивление пучков труб указанных типов повышаются. По величине коэффициенты

теплоотдачи опытных трубчатых поверхностей различаются незначительно, однако показатель степени п при числе Ке в уравнениях подобия Ш = аЯе" для пучков труб с конической и коническо-цилиндрической поверхностями существенно больше, чем для пучков труб с разновеликими цилиндрическими участками: п = 0,68, 0,68 и 0,69 - для пучков труб с цилиндрическими участками, п = 0,76, 0,78 и 0,8 - для пучков конических труб, п = 0,72 , 0,73 и 0,78 - для пучков коническо-цилиндрических труб с межтрубными зазорами 3 = 5, 3,5 и 2 мм, соответственно. Для каждого из коридорных пучков переход к развитому режиму смешанного обтекания и смена автомодельной зависимости сопротивления от числа Яе на степенную происходит при различных числах Яе'. Для всех пучков труб с разновеликими цилиндрическими участками с межтрубными зазорами 5 = 5, 3,5 и 2 мм показатель степени т в уравнении подобия Ей = ЬКе~"' равен 0,14. Для наиболее плотных пучков с конической и коническо-цилиндрической поверхностью с 8 = 2 мм т = 0,18, для остальных т = 0,12.

Сравнение энергетической эффективности исследованных вариантов в виде комплексных характеристик 0,!РД1 = а = /(()/ЫА1) (рис.22) показывает динамику изменения относительного коэффициента теплоотдачи а=а1/ а!А5у, 45 пучков труб переменного сечения с цилиндрической (кривая 1), конической (кривая 2) и коническо-цилиндрической поверхностью (кривая 3) в зависимости от условного относительного шага разбивки при различных значениях энергетического коэффициента (}/ЫА1 = 10,0\ 1,0 и 0,1 К'1 (аI - коэффициент теплоотдачи соответствующих опытных пучков труб с различной конфигурацией; - коэффициент теплоотдачи ба-

зового коридорного пучка 1,45x1,45 труб с с/ = 11мм).

Как видим, для пучков цилиндрических труб максимум тепловой эффективности, соответствующий величине шага я/с!! =1,18, сохраняется во всём интервале изменения энергетического коэффициента (Э/ЫАТ = 10,0... 0,1 К'1 (кривая 1). Эффективность теплоотдачи для пучков труб с конической и коничес-ко-цилиндрической поверхностью

в ЛУГ" -1,0 к'

1

Л. "0,1 К'1

\ 2

1.4 1,0

1.2

1,4 1.0

1,2

Ш,

Рис. 22. Динамика изменения зависимости а =а,!аи5хи5 = = /(я/с!,;£)/Ш1) пучков труб переменного сечения с цилиндрической (1), конической (2) и коническо-цилиндрической (3) формой поверхности

(кривые 2, 3) при небольших массовых скоростях потока (б/А/Л =10,0 К'1) меньше, чем эффективность пучков цилиндрических труб (кривая 1), однако с увеличением скорости теплоносителя и плотности компоновки (при (¿¡N£[■=1,0 и 0,1 К'1) она существенно возрастает. Более заметный рост относительного коэффициента теплоотдачи поверхности пучков конических и коническо-цилиндрических труб по сравнению с пучками цилиндрических является, на наш взгляд, результатом дополнительной турбулизации потока при его взаимодействии с трубчатой поверхностью сложной формы и активизации теплообмена в межтрубных рециркуляционных зонах при увеличении массовой

<*.

скорости.

По результатам иссле- I дований опытных теплообменников рассчитаны характеристики эффективности для наиболее рациональных вариантов глад-котрубной поверхности <2/РАТ = а = /(а/МЛ1), й/вМ = а/ёг=Г(й/М^) и й/УА1 = а^Р=Г(а/ЫА1). На основании указанных характеристик интенсифицированных трубчатых поверхностей 2 - 10 и поверхности базового коридорного пучка 1 (1,45x1,45) труб с с/ = 11 мм, показатели которого и в этом случае приняты в качестве масштаба отнесения, на рис. 23 приведены относительные тепловые а, = а, /а;, массовые

(аЫ~Р)> =(аЫр)1КаЫр)1 и

объёмные (а/\>г =

=((х^р)1/(а^р)1 показатели сопоставляемых трубчатых поверхностей при значении энергетического коэффициента £)/ЫАТ = 1,0 К'1 (здесь / = 2 - 10- номера рассматриваемых пучков труб с

¡,3

1,2

1,1

1,0

(<*/»rh

2 3 4 5 6 7 Рис. 23. Относительные тепловые

9 10 а,, массовые

и объёмные (а/м,,), показатели опытных пучков 2-10 труб с различной формой и геометрией: 1 - коридорный пучок 1,45x1,45 труб с с! = 11 мм, <р = 1,0;2 - шахматный пучок 2,06x1,03 труб с й = 11мм, <р = 0; 3 - пучок труб с <1 = 11 мм, <р = 0,66 - рис. 5а, в; 4 - коридорный пучок цилиндрических труб с разновеликими участками поверхности с ¿(¡¡1\2 =11/8, я, =¡2 =13 мм - рис. 3 б; 5 -коридорный пучок коническо-цилиндрических труб с с!¡¡<12 =11/8, я, =¡2 =13мм - рис. 3 г; б - коридорный пучок конических труб с с11/с12=11/8, = = 13 мм - рис. 3 в; 7 - пучок труб разных диаметров с!I =11 мм и <12 =8 мм - рис. 7 б; 8 - коридорный пучок 1,45x1,45 труб с <¡,-=11 мм с турбулизирующими стержнями с <12 = 3 мм - рис. б б; 9 - шахматный пучок труб разных диаметров <3, =11 мм и <12 =6мм, (р!,1 =1,0 - рис. 7 а; 10 - пучок труб разных диаметров с!, =11 мм и <12 =6 мм, =0,33 -рис. 7а, в

различной формой). Из рис. 23 следует, что эффективность теплоотдачи базового пучка 1 с коридорной (линейной) схемой расположения труб, может быть повышена путём изменения угла (р и реализации при этом схемы расположения труб в пучке, обеспечивающей более благоприятные условия обтекания. При этом повышение тепловой эффективности поверхности может составить при данных условиях примерно 15%, как в шахматном пучке 2 с (рш=0, или -26%, как в пучке 3 с (ропт = 0,66. Применение стержней-турбулизаторов диаметром d2 = 3 мм (пучок 8) повышает теплосъём с поверхности базового коридорного пучка 1 в условиях изменения характера обтекания потоком труб с ¿¡=11 мм и увеличения коэффициента теплоотдачи а8»1,15 до уровня относительного коэффициента теплоотдачи поверхности шахматного пучка 2 с а2=1,15. Наблюдаемая при этом трансформация поверхности пучка 8 подобна применению шахматного пучка 9 труб разных диаметров ¿¡=11 мм и ¿2 = 6 мм.

Показатели тепловой эффективности коридорных пучков труб переменного сечения с цилиндрической 4, коническо-цилиндрической 5 и конической 6 поверхностями при s\dl = 1,18 существенно выше характеристик более свободного пучка 1 с s/d, = 1,45. При этом относительный коэффициент теплоотдачи а6 = 1,25 пучка конических труб несколько меньше, чем относительный коэффициент теплоотдачи пучков цилиндрических (4) и ко-ническо-цилиндрических (5) труб а 4 = а5 =1,3. Среди пучков 4 - 6 наибольший теплосъём с единицы объёма соответствует пучку 4: (a/vF)4 =1,74, (a/vp); = 1,688, (tt/vF)6 =1,629, а теплосъём с единицы массы пучка 4 (oc/gF)4 =1,413 - наибольший среди всех сопоставляемых поверхностей 2-10.

Пучки 9 и 10 труб с d1 =11 мм и d, =6 мм с разными схемами расположения, обусловленными величиной угла (j>, имеют наибольшую плотность компоновки с коэффициентом компактности / = 208,6 м2/м3 . При этом а9=1,34, а1а=1,38. Теплосъём с единицы объёма пучков 9 и 10 - наибольший среди поверхностей 2 -10: (alvF)9 =2,06, (a/vF)И} = 2,1. Теплосъём с единицы массы этих пучков несколько меньше массовой характеристики пучка 4 разновеликих цилиндрических труб: (oc/gF)4 =1,413, (a/gF)9 =1,37,

MSF)io = 1-41-

Показатели эффективности пучка 7, составленного из труб разных диаметров dl =11 мм и d2 =8 мм , имеющего одинаковые с базовым пучком 1 межтрубные зазоры и плотность компоновки (vF1 ~ vF7), заметно превосходят характеристики последнего: сГ7 =1,216 ; (a/vF )7 = 1,2;

r«7i> л =]-23 ■

Для выявления механизмов, улучшающих теплообмен в диапазоне Кеу1 = (0,9...6,0)104, были проведены исследования местного коэффициента теплоотдачи а = /(в) и распределения коэффициента давления Ср = /'(в)

на поверхности цилиндрических труб переменного и, для сравнения, постоянного поперечного сечения в малорядных модельных пучках, соответствующих условиям приближённого моделирования (рис.8). Были также получены значения местного коэффициента теплоотдачи и распределения коэффициента давления на поверхности одиночных цилиндров из латуни и оргстекла постоянного диаметра и переменного с разновеликими участками (¿,/с12 >1), а также их пар, расположенных в незагромождённом канале сечением 100x127,4 мм. при поперечном обтекании воздухом с числом =5100, соответствующим развитому режиму течения. Некоторые результаты указанных исследований показаны на рис. 24, 25.

Сопоставление и анализ локальных теплоаэродинамических характеристик опытных коридорных пучков труб и отдельных одиночных и сдвоенных трубчатых элементов позволили уточнить особенности механизма интенсификации теплообмена и обосновать возможность повышения тепловой эффективности поверхности при использовании профильных труб переменного сечения. Известно, что интенсивность теплоотдачи в значительной мере определяется скоростью рециркуляционного течения, развивающегося вблизи поверхности труб. При поперечном обтекании пучка труб с разновеликими цилиндрическими участками (с1]/(12>1) реализуется положительный гидродинамический эффект взаимодействия потока с элементами трубчатой поверхности, при котором при определённом угле его отрыва от кормовой части труб меньшего диаметра с12 точке присоединения потока (точке соударения) на поверхности лобовой части труб большего диаметра с1, соответствует меньший по величине (по сравнению с пучками труб одинакового диаметра) угол присоединения. В результате кормовая и лобовая рециркуляционные зоны сокращаются, что способствует усилению циркуляции жидкости в вихре, снижению сопротивления и повышению интенсивности теплоотдачи поверхности в пространстве между цилиндрическими элементами с меньшим с12 и большим с/, диаметрами. При этом теплообмен в области рециркуляции определяется высокотурбулентным течением, связанным с перемещением крупномасштабных вихревых структур из зоны присоединения потока в лобовой части труб и последующим их взаимодействием с поверхностью кормовой части впереди стоящих труб, а также непосредственным контактом со сдвиговым (отрывным) слоем и внешним потоком между смежными продольными трубными рядами. Одновременно в зоне между участком трубы большего с! I и участком последующей трубы меньшего с12 диаметра, находящемся в полосе аэродинамического следа, интенсивность циркуляции поддерживается путём изменения градиента скорости течения, вектор

Рис. 24. Распределение местной теплоотдачи а =/(в) и коэффициента давления Ср =/' (в) в глубинных рядах коридорных пучков труб постоянного и переменного сечения

Рис. 25. Распределение коэффициента давления Ср =/' (в) по периметру труб переменного сечения в глубинных рядах коридорного пучка

которой смещается в сторону диагонального сечения между двумя трубами с участками меньшего диаметра с12, реализуя в некоторой мере особенности обтекания труб в пучке с условной треугольной (шахматной) схемой расположения. Это подтверждается также ассиметричной картиной распределения коэффициента давления по периметру участков трубы с разными диаметрами и более высокими значениями среднего коэффициента теплоотдачи для участков трубы с меньшим диаметром. При этом динамика изменения коэффициента давления на поверхности перехода между серединой каждого из цилиндрических участков разных диаметров представляет сложный и неоднозначный характер зависимостей Ср = f'(в)

как для разных по глубине пучка рядов труб, так и для различных по высоте трубы точек 1-9 отбора давления (рис. 25). Полученная картина распределения коэффициента давления Ср демонстрирует наличие в потоке

переменных полей давления, вызывающих направленное действие вторичных течений на границе потока и теплоотдающих стенок. Изменение ориентации вектора скорости течения и градиента давления по высоте и глубине пучка в межтрубном пространстве с чередующимися в трёх направлениях разновеликими цилиндрическими участками поверхности активизирует периодические отрывные вихревые явления и при росте пульсационных составляющих скорости (особенно поперечной) и температуры способствует непрерывному обмену вещества, импульса и энергии между циркуляционной зоной и основным потоком в межтрубных каналах и интенсификации теплоотдачи.

Сопоставление локальных теплоаэродинамических характеристик опытных пучков цилиндрических труб одинакового диаметра и труб со сложной конфигурацией поверхности, а также сравнение рассчитанных на их основе интегральных характеристик с результатами экспериментальных исследований средней теплоотдачи и гидродинамического сопротивления пучков труб методом полного теплового моделирования и рекомендациями литературных источников подтверждают достоверность экспериментальных данных и служат дополнением к информации об особенностях теплообмена в плотных симметричных коридорных пучках с з/с! < 1,25, до настоящего времени мало изученных (рис. 24 - 27).

Из рис. 26 следует, что средний коэффициент теплоотдачи в пучке 1 труб переменного сечения с ¿¡¡1<12 =27/7Р,б в исследованном диапазоне чисел Яе на «11% выше, чем коэффициент теплоотдачи пучка 2 труб постоянного сечения с с! = 27 мм с более узкими межтрубными зазорами и более плотной компоновкой. При величине отношения живого сечения опытных пучков = 1,76 и одинаковых межтрубных расстояниях сопротивление пучков представляет собой соотношение Еи,/Еа2 =0,78 (рис. 27).

Полученные данные по местным коэффициентам теплоотдачи и распределению давления по периметру цилиндрических труб переменного и постоянного сечения в симметричных коридорных пучках, а также

10

1 - пучок груб переменною сечения с d,/d, » 27/19,6, (чашк-iiMocrt, получена методом док'алыюго моделирования)

2 - пучок труб постоянног о сечения с d ■» 27 лш, 2- » (нишснмоеть получена методом локального моделирошшия)

3 - пучок труб переменного сечения с d,/d, » 11/8, z.. (запшшосг ь получена методом полнот моделирования)

4 - пучок труб постоянного сечения ed = 27мч, z, ■ (p.ie'uii: кормшивиыи мсюл)

S (Nu - 0,324 Re'IM) 1 (Ни - 0,227 Re0M)

\4( Nu =11,173 Re"'" >

\ 2(Nu =0,204 Re m)

8 W 2 3 4 5 Reyj

Рис. 26. Сопоставление средней теплоотдачи пучков 1,18x1,18 гладких труб на основе методов полного и локального моделирования

8 10 2 3 4 5 Re„

Рис. 27. Аэродинамическое сопротивление опытных модельных пучков труб постоянного (2) с d = 27 мм и переменного (1) с d¡=27мм и d2 =19,6мм сечения при t j = const (1,2- эксперимент, 3 - расчёт по [3])

[3] Кузнецов Н.В., Щербаков А.З., Титова Е.Я. Новые расчётные формулы для аэродинамического сопротивления поперечно обтекаемых пучков труб// Теплоэнергетика.-1954,- № 9.- С. 27-32

установленные на их основе уравнения подобия теплоотдачи и сопротивления показывают возможность существенной интенсификации теплообмена при использовании пучков труб переменного сечения с разновеликими цилиндрическими участками, обусловленной активизацией процессов переноса в рециркуляционных зонах межтрубного пространства.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Показана возможность управления режимами течения и теплообменом в каналах, образованных пластинами с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами, путём изменения их формы, размеров и расположения.

2. Установлена возможность повышения энергетической эффективности поверхности теплообмена профилированных каналов на 15 - 50% при использовании пластин с оптимальными схемами расположения сфероидальных элементов рельефа (в зависимости от формы, глубины штамповки и режима движения теплоносителя). При этом тепловая эффективность профильной пластинчатой поверхности превосходит эффективность поверхности гладкого трубчатого канала в 1,6-2,3 раза.

3. Исследованы варианты компоновок профильных пластин с внутри-канальными пластинами-турбулизаторами и с плоско-профильными теп-лоотдающими элементами, позволяющие улучшить эксплуатационные и массогабаритные показатели пластинчатых теплообменников.

4. Показана возможность применения межтрубных круглых цилиндрических стержней-турбулизаторов диаметром d2 для интенсификации теплоотдачи поверхности коридорного пучка труб с d1 > d2. Установлено, что при d2jd[ = 0,27 энергетическая эффективность пучка 1,45x1,45 увеличивается на 18 %. Обосновано применение высококомпактных комбинированных пучков труб разных диаметров (d1 > d2) с различными схемами их расположения.

5. Предложены новые конструктивные типы труб и компоновки трубных пучков, позволяющие повысить энергетическую эффективность поверхности теплообмена на 10 - 40 % (в зависимости от формы поверхности, схемы расположения труб и режима движения теплоносителя) по сравнению с поверхностью традиционных пучков гладких труб одинакового диаметра.

6. Исследованы местные коэффициенты теплоотдачи и распределение давления на поверхности цилиндрических труб переменного и постоянного сечения в пучках с различной компоновкой, определяющие представления о механизме дополнительной турбулизации потока в межтрубном пространстве и повышении энергетической эффективности трубчатой поверхности сложной формы.

7. Выявлено сходство в механизмах теплообмена и аэродинамики и показателях энергетической эффективности для трубчатых и пластинчатых поверхностей.

8. Получены уравнения подобия теплоотдачи и аэродинамического сопротивления для трубчатых и пластинчатых поверхностей, позволяющие решать прикладные задачи.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Анисин A.A. Интенсификация теплообмена в профилированных каналах пластинчатых теплообменников: монография . - Брянск: Изд-во БГТУ, 2008. - 152 с. (8,83/8,83 п.л.)

2. Анисин A.A., Анисин А.К., Буглаев В.Т. Турбулизирующее влияние гладких круговых цилиндрических элементов на интенсификацию теплообмена симметричного коридорного пучка труб II Изв. вузов. Ядерная энергетика. - 2000. - №1. - С. 64-76. (0,81/0,27 п.л.)

3. Буглаев В.Т., Анисин А.К., Аиисии A.A. Эффективность теплообмена поперечно обтекаемых комбинированных пучков труб с различными схемами расположения элементов поверхности // Изв. вузов. Ядерная энергетика. 2000. - № 3. - С. 88-97. (0,62/0,21 п. л.)

4. Буглаев В.Т, Анисин A.A. Интенсификация теплообмена при поперечном обтекании коридорного пучка труб с турбулизирующими поток стержнями // Теплоэнергетика. - 2002. - № 3. - С. 23-27. (0,61/0,3 н.л.)

5. Буглаев В.Т., Анисин A.A. Влияние геометрических параметров сфероидальных элементов рельефа и схемы их расположения на тепловую эффективность пластинчатой поверхности теплообмена // Изв. вузов. Ядерная энергетика. -2002. - № 3. - С. 39-49. (0,68/0,34 п.л.)

6. Анисин A.A. Теплоаэродинамические характеристики поперечно обтекаемых коридорных пучков гладких цилиидрических труб со сложной конфигурацией // Справочник. Инженерный журнал. - 2006. - № 9. - С. 55-62. (0,96/0,96 п.л.)

7. Анисин A.A. Сравнение эффективности теплоотдачи поперечно обтекаемых потоком воздуха симметричных коридорных пучков труб переменного сечения с различной конфигурацией // Справочник. Инженерный журнал. - 2008. - № 3. -С. 56-61. (0,84/0,84 п.л.)

8. Анисин A.A. Эффективность поперечно обтекаемой трубчатой поверхности с различной формой и геометрией // Справочник. Инженерный журнал. - 2009. - № 7.

9. В.Т.Буглаев, А.К.Аиисин, А.А.Анисин. Трубчатый теплообменник / Патент на изобретение РФ № 2170898IIБИ. - 2001. - №20.

10. А.А.Анисин, А.К.Аиисин, В.Т.Буглаев. Трубчатый теплообменник / Патент на изобретение РФ № 2171439 //БИ.-2001.-№21.

11. В.Т.Буглаев, А.А.Анисин, А.К.Аиисин. Трубчатый теплообменник / Патент на изобретение РФ № 2206850 // БИ. - 2003. - №17.

12. А.А.Анисин. Трубчатый теплообменник / Патент на изобретение РФ № 2350873 // БИ. - 2009. - №9.

13. Буглаев В.Т., Анисин А.К., Анисин A.A. Повышение эффективности компоновок пластинчатой поверхности теплообмена с двухсторонними сфероидальными элементами // Физические процессы и явления, происходящие в теплоэнергетических установках. Сборник научных трудов. - Брянск: Изд-во БГТУ. - 1997. - С.30-41. (0,75/0,25 п.л.)

14. Анисин A.A., Буглаев В.Т. Тепловая эффективность компоновок пластинчатой поверхности с каналами различной геометрической формы // Некоторые результаты совершенствования работы теплоэнергоустановок. Сборник научных трудов. - Брянск: Изд-во БГТУ. - 1998. - С. 14-27. (0,87/0,43 п.л.)

15. Анисин А.К., Анисин A.A., Буглаев В.Т. Интенсификация процесса теплоотдачи в каналах трубчатых теплообменных аппаратов // Некоторые результаты совершенствования работы теплоэнергоустановок. Сборник научных трудов. -Брянск: Изд-во БГТУ. - 1998. - С. 4-13. (0,62/0,2 п.л.)

16. Анисин A.A., Анисин А.К., Буглаев В.Т. Эффективность теплоотдачи при поперечном обтекании пучков с использованием в схеме их компоновки труб разных диаметров // Исследование элементов теплоэнергетических установок. Сборник научных трудов. - Брянск: Изд-во БГТУ. - 1999. - С.107-120. (1,18/0,39 пл.)

17. Буглаев В.Т., Анисин A.A. Интенсификация теплообмена при поперечном обтекании коридорного пучка труб с различными схемами размещения в его ячейках турбулизирующих стержней // Интенсификация работы теплоэнергетических

установок. Сборник научных трудов. - Брянск: Изд-во БГТУ. - 2000. - С.9-20. (0,75/0,37 п.л.)

18. Анисин A.A. Интенсификация процесса теплоотдачи в каналах пластинчатых теплообменник аппаратов: Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. "Повышение эффективности теплообменных процессов и систем". - Вологда: Изд-во ВоПИ. -1998.-С. 44-48. (0,31/0,31 п.л.)

19. Буглаев В.Т., Анисин A.A. Оптимизация теплогидродинамических характеристик работы аппаратов энергоустановок // Проблемы повышения качества промышленной продукции. - Брянск: Изд-во БГТУ. -1998. - С. 3 - 4. (0,125/0,06 п.л.)

20. Анисин A.A. Интенсификация конвективного теплообмена при поперечном обтекании газовым потоком трубчатых поверхностей // Труды XIII Школы-семинара молодых учёных и специалистов под руководством академика РАН А.И.Леонтьева. - М: Изд-во МЭИ, 2001. - Т.2. - С. 361-365. (0,58/0,58 п.л.)

21. Анисин A.A., Буглаев В.Т. Пути повышения эффективности трубчатых теплообменных аппаратов // Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. "Качество машин"- Брянск: Изд-во БГТУ. - 2001. - С. 67. (0,06/0,03 п.л.)

22. Буглаев В.Т., Анисин A.A., Анисин А.К. Влияние на эффективность теплообмена расположения и геометрии гладкой трубчатой поверхности при поперечном обтекании теплоносителями // Труды III Российской национальной конференции по теплообмену. - М: Изд-во МЭИ, 2002. - Т. 6. - С. 57-61. (0,62/0,2 п.л.)

23. Буглаев В.Т. , Анисин A.A., Анисин А.К. Теплоотдача и аэродинамическое сопротивление поперечно обтекаемых пучков гладких труб с различной геометрией поверхности II Труды IV Минского международного форума по тепло - и массообмену. - Минск, 2004. - Т. 1. - С. 39-40 (текст доклада на CD - 7 е.). (0,43/0,14 п.л.)

24. Анисин A.A. Теплоотдача и аэродинамическое сопротивление поперечно обтекаемых коридорных пучков гладких труб со сложной конфигурацией // Труды XV Школы-семинара молодых учёных и специалистов под руководством академика РАН А.И.Леонтьева. - М.: Изд-во МЭИ, 2005. - Т.2. - С. 129-132. (0,46/0,46 п.л.)

25. Анисин A.A. Теплоотдача и аэродинамическое сопротивление поперечно обтекаемых коридорных пучков гладких труб с поверхностью различной формы // Труды IV Российской национальной конференции по теплообмену. - М: Изд-во МЭИ, 2006. -Т. 6. - С. 150-153. (0,5/0,5 п.л.)

26. Анисин A.A. Сравнение эффективности теплоотдачи поперечно обтекаемых потоком воздуха симметричных коридорных пучков труб переменного сечения с различной конфигурацией // Труды XVI Школы-семинара молодых учёных и специалистов под руководством академика РАИ А.И.Леонтьева. - М: Изд-во МЭИ, 2007. - Т.2. - С. 353-357. (0,62/0,62 п.л.)

27. Анисин A.A. Эффективность теплоотдачи поперечно обтекаемых симметричных коридорных пучков труб переменного сечения с различной конфигурацией // Труды V Минского международного форума по тепло - и массообмену. - Минск, 2008. - Т. 1. - С. 56-61 (текст доклада на CD -14 е.). (0,87/0,87 п.л.)

28. Анисин A.A. Сравнительный анализ эффективности поперечно обтекаемой трубчатой поверхности с различной формой и геометрией // Труды XVII Школы-семинара молодых учёных и специалистов под руководством академика РАН А.И.Леонтьева. - М: Изд-во МЭИ, 2009. - Т. 1. - С. 276 - 279. (0,46/0,46 п .л.)

Лицензия ЛР № 020593 ох 07.08.97

Подписано в печать 17.06.2009. Формат 60x84/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 2,0. Уч.-изд. л. 2,0. Тираж 100. Заказ 4580Ь.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в Цифровом типографском центре Издательства Политехнического университета. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29. Тел.: (812) 550-40-14 Тел./факс: (812) 297-57-76

- ' i o 'J ] 4

/1

J ¿/-Ц"

2008174043

2008174043

ч/'

2008174043

Основные обозначения.

Введение.

Глава1. Интенсификация теплоотдачи при отрывных течениях. Эффективность теплообмена в поперечно обтекаемых пучках труб и профилированных каналах.

1.1. Общие принципы и методы интенсификации теплоотдачи трубчатых и пластинчатых поверхностей.

1.2. Основные направления программы исследований возможности повышения тепловой эффективности поперечно обтекаемых трубчатых и пластинчатых поверхностей теплообмена с двухсторонними сфероидальными элементами.

Глава 2. Моделирование процессов теплообмена и методика экспериментальных исследований теплогидродннамических характеристик трубчатой и пластинчатой конвективных поверхностей.

2.1. Предварительные замечания к выбору метода исследований.

2.2. Математическая формулировка задачи исследований и обобщённые переменные процесса теплоотдачи в каналах опытных компоновок конвективных поверхностей теплообмена.

2.3. Объекты экспериментальных исследований.

2.3.1. Пучки гладких труб одинакового диаметра с1 с квадратной и треугольной разбивкой с различными схемами расположения (7р — уаг).

2.3.2. Пучки шероховатых труб одинакового диаметра с1 с квадратной разбивкой и различными схемами расположения (7р = уаг).

2.3.3. Симметричный коридорный пучок гладких труб диаметром с11 с различными схемами размещения в его ячейках цилиндрических стержней-турбулизаторов диаметром с12 = \'аг(с12 <<3¡).

2.3.4. Комбинированные пучки труб разных диаметров с!1 и с12 (с{ 2 <с11) с различными схемами расположения (Тр = уаг).

2.3.5. Симметричные коридорные пучки труб с разной формой поверхности и плотностью компоновки.

2.3.6. Модели трубных пучков для исследования локальных теплоаэродинамических характеристик в условиях изменения ориентаг{гш их элементов (ср = \аг).

2.3.7. Модели симметричных коридорных пучков труб с разновеликими цилиндрическими участками поверхности для исследования локальных характеристик теплоотдачи и сопротивления.

2.3.8. Модели пластинчатых теплообменников с профилированными каналами.

2.4. Методика экспериментального исследования» теплообмена в поперечно обтекаемых пучках труб и профилированных каналах пластинчатых

2.5. Методика теплового расчёта кожухотрубного теплообменного аппарата.

Глава 3. Анализ теплоаэродинамических характеристик пластинчатой поверхности с однородными двухсторонними сфероидальными, элементами * рельефа* в условиях изменения угла её ориентации относительно направления потока теплоносителя.

3.1. Результаты исследований и анализ характеристик пластинчатой поверхности с шахматной схемой расположения сфероидальных выступов и впадин.

3.2. Анализ характеристик пластинчатой поверхности с коридорной схемой расположения сфероидальных выступовш впадин*.

3.3. Теплоаэродинамические характеристики пластинчатой поверхности с промежуточными (между шахматной' и коридорной) схемами расположения сфероидальных выступов и впадин

3.4. Влияние режимных и геометрических факторов на теплоаэродинамические характеристики и тепловую- эффективность, пластинчатой поверхности со сфероидальными элементами*рельефа в условиях изменения угла сё ориентации относительно- направления потока.

Глава-Ф. Интенсификация! теплообмена в; каналах различных компоновок пластинчатой1 поверхности5 с двухсторонними сфероидальными^ элементами рельефа.

4.1. Влияние геометрических параметров сфероидальных элементов рельефа и схемы их расположения на тепловую эффективность пластинчатой поверхности теплообмена.159'

4.2. Теплоотдача и аэродинамическое сопротивление компоновок поверхности теплообмена из плоских и профильных пластин с шахматным и коридорным расположением сфероидальных элементов:.

4.3. Теплоаэродинамические характеристики компоновок поверхности теплообмена из профильных пластин с коридорным расположением однородных сфероидальных выступов и впадин с разными проходными сечениями каналов для смежных теплоносителей.

4.4. Относительные теплоаэродинамические характеристики и энергетическая эффективность различных компоновочных вариантов пластинчатой поверхности теплообмена. теплообменников.

2.4.1. Моделирование прог^ссов теплообмена.

2.4.2. Экспериментальная установка.

2.4.3. Методика обработки опытных данных.

2.4.4. Тестовые эксперименты и их анализ.'.

2.4.5. Оценка погрешности при проведении экспериментальных исследований.

Глава 5. Повышение эффективности теплоотдачи поперечно обтекаемых пучков гладких труб.

5.1. Анализ теплоаэродинамических характеристик поперечно обтекаемых пучков гладких труб с различной геометрией в условиях изменения их ориентации относительно направления потока теплоносителя.

5.2; Локальные характеристики теплоотдачи и коэффициента давления поперечно обтекаемых пучков цилиндрических труб одинакового диаметра в условиях изменения угла их ориентации.'.1.

5.3. Теплоотдача и аэродинамическое сопротивление поперечно обтекаемых пучков шероховатых труб В(условиях изменения их ориентации относительно направления потока теплоносителя.

5.4. Турбулизирующее влияние гладких круговых цилиндрических элементов на интенсификацию теплообмена симметричного коридорного пучка труб.

5.5. Эффективность теплоотдачи поперечно обтекаемых комбинированных пучков труб с различными схемамирасположепия элементов поверхности.

5.6. Теплоотдача, и аэродинамическое сопротивление поперечно обтекаемых симметричных коридорных пучков гладких труб с разновеликимшцилиндрическими-участками поверхности.

5.7. Теплоотдача и аэродинамическое сопротивление поперечно обтекаемых симметричных коридорных пучков гладких труб с конической поверхностью.279;

5.8. Теплоотдача и аэродинамическое сопротивление поперечно обтекаемых симметричных коридорных пучков гладких труб с коническо-цилиндрическими участками поверхности.286.

5.9. Оценка эффективности опытных трубчатых поверхностей теплообмена.

5.10. Локальные и средние характеристики теплоотдачи и сопротивления модельных малорядных пучков труб постоянного и переменного сечения.'.

5.11. Оценкаоффективности кожухотрубного теплообменного аппарата с опытной трубчатой поверхностью теплообмена.

Основные результаты работы.

Обеспечение надёжной и эффективной работы теплообменного энергетического оборудования во многом связано с конструктивным и энергетическим совершенством различных теплообменных аппаратов и устройств, в которых в производственных условиях трансформируется основная часть тепловой энергии. Значительная материалоёмкость, большие эксплуатационные затраты энергии на перемещение теплоносителей и обслуживание теплообменного оборудования, а также проектно-конструкторские и производственные расходы служат основанием для поиска путей и методов интенсификации теплообмена в каналах теплообменных аппаратов, работающих в наиболее предпочтительной области использования конвективного теплообмена при 103 <Яе< 105.

Особую значимость проблема интенсификации конвективного теплообмена приобретает при использовании газообразных теплоносителей с характерной для них пониженной интенсивностью процессов теплообмена. Поэтому реализация возможности повышения эффективности теплоотдачи широко применяемых поперечно обтекаемых трубчатых поверхностей, являющихся в отдельных случаях безальтернативными, а также высокотехнологичных профильных пластинчатых поверхностей и создание на их основе современных и экономичных газо-газовых и газо-жидкостных теплообменных аппаратов является актуальной задачей. Пути совершенствования трубчатых теплообменных аппаратов в значительной мере связаны с изысканием наиболее эффективных поверхностей нагрева с различной обтекаемой формой поперечного сечения труб, геометрией и схемами их. расположения в потоке теплоносителя, обеспечивающими наибольшую интенсивность теплоотдачи. При этом наряду с достаточно хорошо изученными теплогидродинамическими характеристиками пучков труб с шахматной (треугольной) и коридорной (линейной) схемами расположения заслуживает практического внимания исследование теплоотдачи и сопротивления пучков труб с промежуточной (между шахматной и коридорной) схемой расположения, обычно реализуемой в условиях эксплуатации при отклонении вектора течения от конструктивного расположения осей разбивки. Предлагаемый в работе новый подход к решению задачи интенсификации теплообмена в каналах трубчатых теплообменных аппаратов основан на создании соответствующих физических условий процесса переноса импульса и энергии, обеспечивающих более благоприятное соотношение между интенсивностью теплоотдачи и гидродинамическим сопротивлением при использовании рациональных схем расположения и «нестандартной» геометрии элементов трубчатой поверхности. Пониженная, по сравнению с шахматными трубными пучками, интенсивность теплоотдачи и существенно меньшее гидравлическое сопротивление поперечно обтекаемых коридорных пучков труб в практической области эксплуатации теплообменных аппаратов при средних числах Рейнольдса (103 <Яе<2-Ю5),' отчасти связанные с эффектом экранирования при использовании традиционных круглых цилиндрических труб одинакового диаметра, могут быть улучшены при применении коридорных пучков труб с разными (большим и меньшим) наружными диаметрами или в виде пучка труб с периодически расположенными по оси цилиндрическими участками разных наружных диаметров, а также пучков труб конусоидальной формы и труб с коническо-цилиндрической поверхностью, сочетающей элементы представленных разновеликой цилиндрической и конической поверхностей.

Одним из перспективных направлений в решении проблемы интенсификации конвективного теплообмена и создания компактных и эффективных теплообменных аппаратов различного назначения является использование, вместе с широко распространёнными трубчатыми поверхностями, высокотехнологичных пластинчатых поверхностей теплообмена, воздействующих на поток теплоносителя профильными элементами рельефа с образованием'отрывного характера течения-и организованных вихревых структур. Конструктивные, теплотехнические и гидродинамические особенности, а также достоинства в эксплуатации пластинчатых теплообменников способствуют применению их на предприятиях различных отраслей промышленности, в энергетике, па транспорте, летательных аппаратах.

В пластинчатых теплообменниках максимально используется не только эффект турбулизации поюка профильными элементами с различной геометрией и формой, но также и определённое увеличение теплоотдающей поверхности из-за деформации плоских пластин при штамповке и эффект повышенного теплосъёма за счёт теплопроводности в местах взаимных контактов профильных элементов. При этом в смежных каналах теплообменника по обеим сторонам каждой из пластин реализуется в определённой мере двухстороннее внешнее обтекание элементов рельефа, преимущества которого позволяют достичь значений коэффициентов теплоотдачи, характерных для развитого турбулентного режима движения потока в гладких трубах и каналах, уже в области ламинарного и переходного режимов течения.

Актуальным и важным направлением является дальнейшее более широкое изучение теплоаэродинамических характеристик каналов с различной конфигурацией и геометрией, образованных известной пластинчатой поверхностью с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами^, возможность профилирования которых на поверхности стенки с заданной толщиной может быть обеспечена не только штамповкой, как в случае использования топких пластин, но и другими высокотехнологичными методами, исключающими деформацию стенки. Практические варианты взаимодействия потока с элементами профильной поверхности и соответствующая физическая обстановка при обтекании сфероидальных выступов и впадин инициируют, как и в случае трубных пучков, задачу исследования теплоаэродинамических характеристик поверхности теплообмена в условиях изменения угла её пространственной ориентации относительно направления потока в различных компоновках пластин с контактирующими сфероидальными выступами. При этом наряду с классическими схемами расположения сфероидальных элементов рельефа, шахматной и коридорной, объектами исследования являются также компоновки пластин с промежуточными (между шахматной и коридорной) схемами расположения выступов и впадин, определяемыми углами ориентации поверхности.

Вместе с тем возможность создания пластинчатых теплообменных аппаратов с разными проходными сечениями каналов для смежных теплоносителей, отличающихся между собой физическими свойствами, величиной давления и массовыми расходами рабочих сред, может быть достигнута при использовании компоновочных вариантов поверхности теплообмена с разновеликими сфероидальными выступами или с промежуточными между теплоотдающими поверхностями профильными пластинами-турбулизаторами. Использование же компоновок пластинчатой поверхности теплообмена в виде теплоотдающих элементов, состоящих из профильной и гладкой пластин одинаковой толщины, предопределяет повышение компактности теплообменников и снижение затрат на их изготовление.

Целью представленной работы является исследование возможности повышения теплоэнергетической эффективности гладкотрубных и пластинчатых теплообменных аппаратов на основе изучения механизма интенсификации теплоотдачи трубчатой и пластинчатой конвективных поверхностей в условиях отрывных явлений в потоке газового теплоносителя путём дополнительной искусственной его турбулизации при использовании стержневых, внутрикапальных и поверхностных интенсификаторов или обеспечении оптимальных гидродинамических условий обтекания пучков труб и профильных элементов рельефа пластин с различной конфигурацией (формой) и схемами расположения.

Основными задачами при этом являются: исследование и анализ влияния на эффективность теплоотдачи поверхности поперечно обтекаемых пучков гладких и шероховатых труб одинакового диаметра d и пучков груб с разными, большим dl и меньшим d2, диаметрами (d2 Jd1 - const) угла её ориентации 7р = var относительно направления потока теплоносителя и установление его оптимального значения фопт, соответствующего максимальному теплосъёму; исследование влияния на эффективность теплоотдачи поверхности симметричного коридорного пучка труб диаметром d; турбулизирующих цилиндрических стержней диаметром d2 (d2 = var,d2/di </) с разными схемами их размещения в межтрубных ячейках; исследование и анализ влияния на эффективность теплоотдачи поверхности симметричных коридорных пучков груб переменного сечения их формы, геометрии и плотности компоновки; исследование местной теплоотдачи и распределения коэффициента давления на поверхности пучков труб постоянного и переменного сечения и установление особенностей механизма интенсификации теплообмена в условиях огрывпых явлений в поперечном потоке; исследование и анализ влияния на эффективность теплоотдачи пластинчатой поверхности с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами угла её ориентации q> - var относительно направления потока теплоносителя и установление его оптимального значения 7ропт, соответствующего максимальному теплосъёму; исследование эффективности теплоотдачи различных «нестандартных» компоновочных вариантов профильной пластинчатой поверхности теплообмена, реализующих эффект повышения её тепловых и массогабаритных показателей (с промежуточными пластинами -турбулизаторами; с плоско-профильными теплоотдающими элементами; с профильными вставками-турбулизаторами в плоском гладком канале и др.); сопоставление и анализ теплоэнергетической эффективности исследованных поперечно обтекаемых пучков труб и профилированных каналов пластинчатых теплообменников.

Решение поставленных задач основывалось на экспериментальных исследованиях отдельных вариантов опытных конвективных поверхностей с различными геометрическими параметрами методом полного и локального теплового моделирования (при направлении вектора теплового потока от стенки с tw = const к омывающему её потоку воздуха) с использованием градиентных датчиков теплового потока и обобщении опытного материала на основе положений теории подобия с привлечением статистических методов обработки полученных результатов.

В работе приведены результаты впервые выполненных экспериментальных исследований: теплоаэродинамических характеристик конвективных поверхностей поперечно обтекаемых пучков гладких и шероховатых труб одинакового диаметра d и комбинированных пучков труб с разными, большим dj и меньшим d2, диаметрами с различными схемами расположения, обусловленными изменением угла ориентации поверхности относительно направления потока теплоносителя 7р-уаг\ поперечно обтекаемых пучков гладких труб переменного сечения с различной конфигурацией: цилиндрической, конической, коническо-цилиндрическои; местной теплоотдачи и распределения коэффициента давления в пучках на поверхности гладких цилиндрических труб постоянного и переменного сечения с использованием градиентных датчиков теплового потока; теплоотдачи и аэродинамического сопротивления поверхности симметричного коридорного пучка труб диаметром d1 с различными схемами размещения в межтрубпых ячейках турбулизирующих цилиндрических стержней диаметром d2 (d2 = var;d2/dj <7); теплоэнергетической эффективности поверхности профилированных каналов пластинчатых теплообменников с различными схемами расположения контактирующих сфероидальных выступов и впадин, обусловленными соответствующей величиной угла ориентации указанных элементов рельефа относительно направления потока теплоносителя ср =var \ теплоотдачи и аэродинамического сопротивления различных «нестандартных» компоновочных вариантов профильной пластинчатой поверхности теплообмена, реализующих интенсифицирующие тепловые эффекты (с промежуточными профильными и пластинами-турбулизаторами, с плоско-профильными теплоотдающими элементами с профильными всгавками-турбулизаторами в плоском гладком канале и: дгр.)

Достоверность результатов проведенных исследований обеспечивалась п инятой на основе теории подобия математической формой обработку и представления опытных данных в виде уравнений подобия теплоотдачи и сопротивления и возможностью сопоставления установленных зависимостей с С езультатами теоретических и экспериментальных исследований различных авторов и материалами специальной и справочной литературы, что подтверждается в ра<5 оте анными тестовых испытаний базовых трубчатой и пластинчатой поверхностей теплообмена а также соответствием полученных результатов исследований существующим физическим представлениям о процессах и механизме переноса, связанных с интенсификацией конвективного теплообмена.

Таким образом при создании современных эффективных трубчатых и пластинчатых теплообменных аппаратов могут быть одновременно воплощены дае основные идеи, обозначенные и развитые в работе: первая, связанная с обеспечением благоприятных гидродинамических условий обтекания потоком теплоносителя трубчатой и пластинчатой поверхностей в каналах со сложной изменяющейся формой проходного сечения, что позволяет повысить интенсивность теплоотдачи; связанная с использованием высококомпактной пластинчатой поверхно сти теплообмена и гладкой трубчатой поверхности новых конструктивных типов с повышенной компактностью, что также позволяет улучшить массогабаритные и теплоэнергетические показатели трубчатых и пластинчатых теплообменников.

Приведенные в работе результаты исследований и критериальные зависимости по теплоотдаче и сопротивлению трубчатой и пластинчатой поверхностей могут быть использованы при разработке и создании теплообменных аппаратов повышенной эффективности, обеспечивающей экономию металла и энергозатрат.

Основные результаты работы

1. Показана возможность управления режимами течения и теплообменом в каналах, образованных пластинами с двухсторонними сфероидальными выступами и впадинами, путём изменения их формы, размеров и рельефа поверхности.

2. Установлена возможность повышения теплоэнергетической эффективности поверхности теплообмена профилированных каналов на 15 - 50 % при использовании пластин с оптимальными схемами расположения сфероидальных элементов рельефа (в зависимости от формы, глубины штамповки и режима движения теплоносителя). При этом тепловая эффективность профильной пластинчатой поверхности превосходит эффективность поверхности гладкого трубчатого канала в 1,6 - 2,3 раза.

3. Исследованы варианты компоновок профильных пластин с внутриканальными пластинами-турбулизаторами, с плоско-профильными теплоотдающими элементами, позволяющие улучшить эксплуатационные и массогабаритные показатели пластинчатых теплообменников.

4. Показана возможность применения межтрубных круглых цилиндрических стержней-турбулизаторов диаметром с12 для интенсификации теплоотдачи поверхности коридорного пучка труб с с11 (¿/;>с/2). Установлено, что при с12/с11 =0,27 теплоэнергетическая эффективность пучка 1,45x1,45 увеличивается на 18 %. Обосновано применение высококомпакгных комбинированных пучков труб разных диаметров > с12) с различными схемами их расположения.

5. Предложены новые конструктивные типы труб и компоновки трубных пучков, позволяющие повысить теплоэнергетическую эффективность поверхности теплообмена на 10 - 40 % (в зависимости от формы поверхности, схемы расположения труб и режима движения теплоносителя) по сравнению с эффективностью поверхности традиционных пучков гладких труб одинакового диаметра.

6. Исследованы местная теплоотдача и распределение давления на поверхности цилиндрических труб переменного и постоянного сечения в пучках с различной компоновкой, определяющие качественные представления о механизме дополнительной турбулизации потока в межтрубном пространстве и повышения теплоэнергетической эффективности трубчатой поверхности со сложной геометрией.

7. Выявлено сходство в механизмах теплообмена и аэродинамики и показателях энергетической эффективности трубчатых и пластинчатых поверхностей.

8. Получены уравнения подобия теплоотдачи и аэродинамического сопротивления для трубчатых и пластинчатых поверхностей, позволяющие решать прикладные задачи.

1. Гад-эль-Хак М., Бушнелл Д.М. Управление отрывом пограничного слоя. Обзор. Современное машиностроение. Сер.А. 1991.-№7.- С. 2-35.

2. Мигай В.К. Моделирование теплообменного энергетического оборудования.-Д.: Энергоатомиздат, 1987.- 264 с.

3. Жукаускас A.A. Конвективный перенос в теплообменниках. М.: Наука, 1982.472 с:

4. Антуфьев В.М., Ламм И.Ф. Теплообменные аппараты из профильных листов.-Л.: Энергия, 1972,- 128 с.

5. Микулин Е.К., Шевич Ю.А. Матричные теплообменные аппараты.- М.: Машиностроение, 1983.-111 с.

6. Кэйе В.М., Лондон А.Л. Компактные теплообменники.-М.: Энергия, 1967.224 с.

7. Егунов П.М'. Тепловозные холодильники.- М.: Трансжелдориздат, 1962.-96 с.

8. Ситников Е.А. и др. Совершенствование тепловозных холодильников (НИИинформтяжмаш, II-66-I).- М.: 1966,№1,- 105 с.

9. Минкин М.Л., Хмельницкий Э.Е. и др. Новые радиаторы для автомобилей ЗИЛ//Автомобильная промышленность.-1960.-№9.-С. 10-14.

10. Марьямов Н.Б. Сопротивление и теплоотдача авиационных радиаторов.-Труды ЦАГИ, вып.280, 1936.- 112 с.

11. Марьямов Н.Б. Экспериментальное исследование и расчёт авиационных радиаторов.- Труды ЦАГИ, вып. 367, 1938.- 110 с.

12. Минкин М.Л., Алексеева Л.Е. Исследование радиаторов для легковых автомобилей //Автомобильная промышленность.- 1967.- № 5.- С. 20-23.

13. Бурков В.В., Индейкин А.И. Автотракторные радиаторы.- М.: Машиностроение, 1978.- 216 с.

14. Евенко В.И., Шишков В.М. Обобщенные зависимости по теплоотдаче и сопротивлению трубчатой' поверхности, оребрённой гофрированной лентой // Теплоэнергетика.- 1969.- № 6.- С. 33-37.

15. Евенко В.И., Шишков В.М., Храпов Б.И. Обобщенные зависимости по теплоотдаче и сопротивлению трубчатой поверхности с внутренним оребрением из гофрированной ленты // Теплоэнергетика,- 1973".- № 6.- С. 51-53.

16. Юдин В.Ф., Тохтарова Л .С., Локшин В.А., Тулин С.Н. Обобщение опытных данных о конвективном теплообмене при поперечном омывании пучков с поперечным ленточным и шайбовым оребрением //Труды ЦКТИ.- 1968.- вып.82.- С. 108-134.

17. Кремнёв O.A., Зозуля Н.В., Хавин A.A. Теплоотдача продольно обтекаемых труб с петельно-проволочным оребрением//Энергомашиностроение.- 1962.-№5.- С. 29-31.

18. Андреев М.М., Берман С.С., Буглаев В.Т., Костров Х.К. Теплообменная аппаратура энергетических установок.-М.: Машгиз, 1963.-240 с.

19. Зозуля H.В., Шкуратов И.Я. Теплоотдача в трубах с проволочными турбулизаторами // В сб. Теплообмен в энергетических установках.- Киев.-1967.- С. 36-38.

20. Зозуля Н.В., Хавин A.A. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление труб с проволочным приварным оребрением // В" сб. Теплообмен в энергетических установках. Киев,- 1967. - С. 36-38.

21. Соченов В!Н., Евенко В.И., Зозуля* Н.В. Исследование труб с петельно-проволочным оребрением в продольном потоке воздуха // Известия вузов. Энергетика. 1968. - №8. - С. 82^88.

22. Антуфьев.В.М'. Эффективность-различных форм конвективных поверхностей нагрева. M\-JT.: Энергия; 1966. 184 с.

23. Зозуля Н'.В. и др. Влияние технологических факторов« на теплоаэродинамические показатели оребрённой поверхности теплообмена // Известия вузов. Энергетика. 1968. - № 12! - С. 61-64.

24. Керн Д., Краус А. Развитые поверхности теплообмена.- М?.: Энергия, 1977.- 464 с.

25. Письменный E.H., Терех A.M., Рогачёв В.А-. Новые теплообменные поверхности из труб с накатанным лепестковым оребрением // Промышленная теплотехника.- 1996.- №4.- С. 73-77.

26. Шевякова С.А., Орлов В.К. Теплообмен и гидравлическое сопротивление теплообменников! из перфорированных пластин // Химическое и нефтяное машиностроение, ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ.-1981.- № 3.- С.29-31.

27. Кулаков C.B., Данченко Ю.В! Экспериментальное исследование теплообменных труб с ячеистым оребрением //Теплоэнергетика.- 1999i- № 12.- С. 36-39.

28. Евенко В.И., Кондаков С. А. Повышение эффективности поверхности теплообмена водовоздушной секции холодильника тепловоза // Транспортное машиностроение (НИИинформтяжмаш, 5-69-3), М., 1969.- № 3.- С. 23-30.

29. Воронин Г.И., Дубровский Е.В. Эффективные теплообменники.-М*.: Машиностроение, 1973. 96 с.

30. Богомолов E.H. Гидравлическое сопротивление и теплообмен в лопатках, оребрённых поперечными стержнями круглого сечения // Теплоэнергетика.-1979.-№10.-С. 57-60.

31. Темиров А.М*. Исследование гидравлических сопротивлений щелевых каналов с турбулизаторами потока//Энергомашиностроение.- 1979.-№ 8.-С. 8-12.

32. Нарежный Э.Г., Сударев. Б.Вг, Темиров A.M., Медведев В.В. Теплообмен в щелевых каналах с круглыми рёбрами-перемычками // Промышленная теплотехника.- 1990.- № 3.- т. 12, С.24-29.

33. Ван Фоссен. Коэффициенты теплоотдачи для поверхностей с шахматным расположением коротких штыревых рёбер // Энергетические машины и установки .-1982.-104, № 2.- С. 7-10.

34. Бригхэм, Ван Фоссен. Влияние отношения длины к диаметру и числа рядов коротких стержневых рёбер на теплоотдачу // Энергетические машины и установки,-1984.-106, № 1.-С. 146-150.

35. Метцгер, Берри, Бронсон. Развитие процессов теплообмена в каналах прямоугольного сечения с шахматным расположением коротких стержневых рёбер//Теплопередача.- 1982.- 104, №4.-С. 115-122.

36. Яо Пен. Характеристики теплообмена и потери на трение в системе охлаждения со стержневыми рёбрами // Энергетические машины и установки.- 1984.- 106, №1.-С. 151-157.

37. Арсеньев Л.В., Митряев И.В., Павлов Д'.Ю: Исследование теплообмена в плоском канале с цилиндрическими турбулизаторами // Промышленная теплотехника.- 1981.- 3-, № 2\- С.54-57.

38. Мигай В.К. ©'предельной интенсификации теплообмена в*трубах за счёт турбулизации потока // Известия.АН СССР: Энергетика и транспорт.- 1990.-№2,-С. 169-172.

39. Галин Н.М. Теплообмен при течении газа у шероховатых стенок // Теплоэнергетика.- 1967.- № 5.- С. 66-72.

40. Шлихтинг F. Теория пограничного слоя, 3-е изд.- М., 1974.-712 с.

41. Чжен П. Отрывные течения, т. 1-3.- М.: Мир, 1973.- т.2,- 280 е.- т.З.- 336 с.

42. Шварц В.А., Характеристики трубчатых оребрённых поверхностей теплообмена//Энергомашиностроение.- 1963.- № 9,- С. 22-28.

43. Абрамович Г.Н., Макаров И:С. Турбулентный след за плохо обтекаемым телом в ограниченном потоке // Известия вузов. Авиационная техника-.- 1961№ 1.

44. Кирпиков В.А., Петрунина H.H. Теплообмен и сопротивление плоского канала с продольным оребрением//Известия вузов. Машиностроение.-1971 .-№ 11.- С. 87-91.

45. Кирпиков В:А., Орлов BtK., Приходько В.Ф: Создание компактной поверхности теплообмена на основе идеи внесения в поток неоднородностей давления // Теплоэнергетика.- 1977.- № 4.- С. 29-33.

46. Железная Т.А., Халатов A.A. Теплообмен и трение в пристенных криволинейных струях // Промышленная теплотехника.- 1998.- т.20, № 5.- С.22-25.

47. Авраменко A.A., Кобзарь С.Г. Влияние воздействия продольного градиента давления на теплоотдачу в турбулентном пограничном слое на вогнутой поверхности в условиях центробежной неустойчивости // Промышленная теплотехника,- 1998.- т.20, № 6.- С.63-68.

48. Антуфьев В.М., Белецкий Г.С. Теплопередача и аэродинамические сопротивления трубчатых поверхностей в поперечном потоке.- М'.: Машгиз, 1948.- 120 с.

49. Локшин В.А., Антонов А.Я*., Мочан С.И., Ревзина О.Г. Обобщение данных по теплообмену при поперечном обтекании чистых гладкотрубных пучков // Теплоэнергетика.- 1969.- № 5.- С. 21-25.

50. Локшин В.А., Фомина В.Н. Экспериментальные исследования теплоотдачи широких шахматных пучков труб в поперечном потоке воздуха // Теплоэнергетика.- 1968.- № 12.- С. 65-68.

51. Липец А.У., Лафа Ю.И., Фомина В.Н., Локшин В.А. Аэродинамические сопротивления компактных шахматных пучков труб //Теплоэнергетика.- 1965.-№ 6.- С. 32-34.

52. Кузнецов Н.В., Карасина Э.С. Формулы для коэффициента теплоотдачи в гладкотрубных пучках при поперечном обтекании // Теплоэнергетика.- 1954.-№6.- С. 31-35.

53. Кузнецов Н.В. Рабочие процессы и вопросы усовершенствования конвективных поверхностей котельных агрегатов.- М.-Л.: Госэнергоиздат, 1958.- 172 с.

54. Кузнецов Н.В., Щербаков А.З., Титова Е.Я. Новые расчётные формулы для аэродинамического сопротивления поперечно обтекаемых труб// Теплоэнергетика.- 1954.- № 9.- С. 27-32.

55. Мочан С.И., Ревзина О.Г. Расчёт аэродинамического сопротивления элементов поверхности нагрева // Теплоэнергетика.- i960,- № 2.- С. 34-40.

56. Исаченко В.П. Теплоотдача при поперечном омывании пучков различными ' жидкостями // В сб. Теплопередача и тепловое моделирование / Под ред. М.А.

57. Михеева,- 1959.- С.213-225.

58. Исаченко В.П., Саломзода Ф.Г. Влияние межтрубного расстояния на теплоотдачу коридорных пучков труб, омываемых поперечным потоком воды // Теплоэнергетика.- i960.- № 8.- С. 79-82.

59. Казакевич Ф.П. Исследование теплоотдачи пучков труб при разных углах атаки газового потока // Теплоэнергетика.- 1954.- № 8.- С.22-29.

60. Казакевич Ф.П. Аэродинамическое сопротивление поперечно обтекаемых трубных пучков, обладающих свойствами самообдувки // Теплоэнергетика.-1958.-№8.- С.48-51.

61. Казакевич Ф.П., Чередников A.B. Теплоотдача и аэродинамическое сопротивления пучков труб с перекрёстным расположением труб // Теплоэнергетика.- 1955.- №11.- С.35-37.

62. Казакевич Ф.П. Теплоотдача поперечно обтекаемых трубных пучков при малых значениях критерия Рейнольдса // Теплоэнергетика.- 1955.- № 4.- С.41-44.

63. Ляпин М.Ф. Теплоотдача и аэродинамическое сопротивление гладкотрубных пучков при больших числах Ref газового потока // Теплоэнергетика.- 1956. -№ 9.- С.49-52.

64. Полыновский Н.Л., Беляков К.И. Теплоотдача и сопротивление поперечно омываемых пучков труб в области малых чисел Рейнольдса//Теплоэнергетика.-1954,- №11.- С.27-31.

65. Даниловцев BiHI Конвективный теплообмен в ; ширмовых поверхностях нагрева // Теплоэнергетика:- 1969:-Ж 5.-С.26-29. ' ,

66. Жукаускас À.A., Макарявичус В., Шланчяускас А. Теплоотдача пучков: в : поперечном потоке жидкости: Вильнюс: Минтис, 1968.- 192 с.66: Берман С.С. Теплообменные аппараты и конденсационные^ устройства турбоустановок: Mi: Машгиз,,1959.-428 с.

67. Расчётные.формулы, конвективного теплообмена // Известия АН СССР: Энергетика и транспорт.-1966.-JVo 5.-С.96-104".

68. Михайлов F.A. Конвективный теплообмен; в-: пучках, труб // Советское котлотурбостроение.- 1939. -№ 12.-С. 6-10;

69. Bergelin Ô:P:, Davis E.S;, HulliHtE. A study of three tube arrangements in.unbafflèd; tubular heat excharigers // Trans. ASME.- 1949:- vol;71, № 4.- P:'369-374.

70. Bergelin ОiPIvBrown G;A., Doberstein SiC. Hëat transfer and fluid friction^during flowacrossbanksof tubes;-Trans ASME.- 1952.- vol. 74, № 6.- P.953-960.

71. Achenbach E. Influence of surface roughness on the flow through a staggered tube bank.-Warme-und:Stoffubertrag.-1971.-ВШ4:- P-120-126:

72. Ахенбах Э. Обобщение измерений локального и интегрального теплообмена поперечно обтекаемых гладких и шероховатых цилиндров//ТепломассообменУ.-Минск, 1976;-т.Г.-С.31-36; . . .

73. Локшин В.А. Влияние угла атаки на теплоотдачу трубных пучков // Теплосиловое хозяйство.- 1940:- № 8.- С. 29-32; Казовое сопротивление наклонных пучков труб// ИзвестияВТ№--194 Г.-№ 6:- С. 1-6: .

74. Орнагский А.П. Теплопередача пучка труб в зависимости от угла атаки газового потока//Советское котлотурбостроение.- 1940.-№ 2!

75. Вески А.Ю., Миик И.Р. Исследование конвективной теплоотдачи: ширм при разных углах атаки газового потока //Труды Таллинского политехнического института.-1971.-сер; А. №316.-С.47-61.

76. Справочник по теплообменникам: в 2-х томах, т.1/с.74. Пер.с англ., под ред. Б.С. Петухова; В.К. Шикова.- М.: Энергоатомиздат, 1987.-5601с.

77. Аиба, Ямазаки. Экспериментальное исследование теплоотдачи при обтекании отдельной трубы в пучке труб // Труды ASME, пер. с англ., т.98, сер.С.- 1976.-№3.- С. 176-181.

78. Жукаускас A.A., Улинскас Р.В. Теплоотдача поперечно обтекаемых пучков труб.-Вильнюс: Мокслас, 1986.- 204 с.

79. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод) / Под ред. Н.В.t

80. Кузнецова и др.- Мл: Энергия, 1973.- 296 с.

81. Аэродинамический расчёт котельных установок (нормативный метод) /Под ред.С.И. Мочана.- JL: Энергия, 1977.- 256 с.

82. Легкий В.М., Терех А.М. Гидравлическое сопротивление поперечно омываемых коридорных пучков гладких труб //Теплоэнергетика.- 1997.- № 6,- С.37-40.

83. Данилов Ю.^И., Дзюбенко B.Bí, Дрейцер F.A., Ашмантас В.А. Теплообмен и гидродинамика в каналах сложной формы,- М.: Машиностроение, 1986.- 200с.

84. Дрейцер F.A. Эффективность использования закрутки потока для интенсификации теплообмена в трубчатых теплообменных аппаратах // Теплоэнергетика.-1997.-№ 11.-С.61-65.

85. Щукин В:К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил.-2-e изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1980.- 240с.

86. Кунтыш В.Б., Кузнецов Н.М. Тепловой и аэродинамический расчет оребрённых теплообменников воздушного oxлáждeния.- G-Пб.: Энергоатомиздат, 1992.- 280с.

87. Стасюлявичюс Ю., Скринска А. Теплоотдача поперечно обтекаемых пучков ребристых труб. Вильнюс: Минтис, 1974,- 250 с.

88. Беленький М.Я., Ротовский М.А. и др. Теплогидравлические характеристики поперечно обтекаемых поверхностей с лунками//Теплоэнергетика.- 1997.-№ I .С. 49-51.

89. Коваленко Г.В. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление трубчатых поверхностей с цилиндрическими лунками при поперечном обтекании в однорядных пучках // Промышленная теплоэнергетика.- 1998.- № 3.- С.65-70.

90. Готовский М.А. Интенсификация конвективного теплообмена и самоорганизация вихревых структур // Теплоэнергетика.- 1995.- № 3.- С.55-60.

91. ЮО.Евенко В.И., Анисин А.К. Повышение эффективности теплоотдачи поперечно обтекаемых пучков труб // Теплоэнергетика.- 1976.- № 7.- С.37-40.

92. Шишков, В.М. Исследование характеристик профильных плас-тинчагых и оребрённых трубчатых поверхностей для теплообменных аппаратов локомотивов: автореф. дис . канд. техн. наук . Брянск: БИТМ, 1971. - 16 с.

93. Евенко В.И., Анисин А.К. Исследование локальных теплогидравлических характеристик вертикальных пучков труб при изменении ориентации их элементов// Теплоэнергетика.- 1991.- № 5.- С.51 -56.

94. Евенко В.И'., Шишков В.М., Анисин А.К. Влияние направления потока теплоносителя на эффективность пластинчатой поверхности теплообмена со сфероидальными выштамповками // Транспортное машиностроение.- М.: НИИинформтяжмаш.5-75-19.- С.28-31.

95. Кунтыш В:Б., Стенин H.H. Теплоотдача и аэродинамическое сопротивление поперечно обтекаемых коридорно-шахматных пучков из оребрённых труб // Теплоэнергетика,- 1993.- № 2.- С.41-45.

96. Ю6.В.И. Евенко, А.К. Анисин, Б.В. Порошин, В.В. Евенко. Трубчатый теплообменник / Патент на изобретение РФ № 2006780 // БИ.- 1994.- № 2.

97. Тихонов A.M. Регенерация тепла в авиационных ГТД.- М.: Машиностроение, 1977.- 108 с.

98. Барановский Н.В. Пластинчатые теплообменники пищевой промышленности.-М.: Машгиз, 1962.- 326 с.

99. Барановский Н.В., Коваленко Л.М., Ястребенецкий А.Р. Пластинчатые и спиральные теплообменники.- М.: Машиностроение, 1973.- 288 с.

100. Перцев Л.П., Коваленко Л.М. О направлении и результатах работ по созданию и освоению новых высокоинтенсивных пластинчатых теплообменных аппаратов //Химическое машиностроение.- М.: НИИхиммаш.- 1973.- С.ЗЧ2.

101. Баев С.Д. Судовые компактные теплообменные аппараты.-Л.: Судостроение, 1968.

102. Бузник В.М*. Теплопередача в судовых энергетических установках.- Л.: Судостроение, 1967. 376 с.

103. Антуфьев В.М'., Гусев-Е.К. Теплоотдача и сопротивление профильных поверхностей нагрева // Энергомашиностроение.- 1965.- № 6.- С.7-9.

104. Фастовский В.Г., Петровский KhB. Теплоотдача и сопротивление при течении воздуха в пакете из листов с полусферическими выступами // Теплоэнергетика.-1959.-№ 1.- G.65-68.

105. Фёдоров И.Г. Теплообмен и сопротивление щелевых каналов с овалообразными коническими выштамповками // Известия^вузов. Авиационная техника.- 1962.-№4.- С. 145-150.

106. Фёдоров И.Г. Экспериментальное исследование теплообмена и сопротивления щелевых каналов с коридорным расположением конических выштамповок // Тр. Казанского авиационного института, вып. 66.- 1961.- № 4.- С.83-90.

107. Федоров И'.Г. и др. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление щелевых каналов со сферическими выштамповками // Известия вузов. Авиационная техника.- 1961.- № 4.- С. 120-127.

108. Ястребенецкий А.Р:, Коваленко Л.М. Исследование теплопередачи и гидравлических сопротивлений в пластинчатых теплообменниках//Химическое машиностроение.- 1959.- № 2.- С.29-31.

109. Коваленко Л.М'. Исследование процесса теплообмена в извилистых щелевых каналах // Теплоэнергетика.- 1962.- № 2.- С.77-791

110. Гислинг A.M., Барсов В.В. Теплообмен bl пластинчатом аппарате с волнообразными каналами // Химическое машиностроение.-1959.- № 6.- С.20-22.

111. Димитров А.Д., Якименко Р.И. Технико-экономические исследования профильно-пластинчатых поверхностей нагрева // Теплоэнергетика.- 1975,-№ 2.- С.81-83.

112. Берман С.С. Пластинчатые теплообменники для тепловозов // Электрическая и тепловозная тяга.- I960.- № 5.- С.4-8.

113. Евенко В.И., Шишков В.М., Анисин А.К. Теплообмен и сопротивление профильной пластинчатой поверхности с коридорным расположением сфероидальных выштамповок // Транспортное машиностроение.- М.: НИИинформтяжмаш. 5-74-10.-1974.-№ 10.-С.5-10.

114. Анисин А.А., Буглаев В.Т. Тепловая эффективность компоновок пластинчатой поверхности с каналами различной геометрической формы // Некоторые результаты совершенствования работы теплоэнергоустановок .Брянск: Изд-во БГТУ.- 1997.- С. 14-27.

115. Steimle F. A general analogy between heat transfer and pressure drop in turbulent flows. «Bull. Inst. int. froid», 1970,50, annexe № 1,161 -177. Discuss., 177- 178.

116. Петровский Ю.В., Фастовский В.F. Современные эффективные теплообменники. M.: Госэнергоиздат, 1962. - 256 с.

117. Гухман A.A. Применение теории подобия к исследованию процессов тепломассообмена.- М.: Высшая школа, 1974.- 330с.

118. Конаков П.К. Теория подобия и её применение в теплотехнике.-Госэнергоиздат, 1959.

119. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике.- Mi: Наука, 1987.- 432 с.

120. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена 2-е изд., перераб. и доп.- Ml: Энергия, 1969.- 392 с.

121. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей.- М.: Наука, 1972.- 720 с.

122. Калафати Д.Д., Попалов В.В. Оптимизация теплообменников по эффективности теплообмена.- Mi: Энергоатомиздат, 1986.- 152 с.

123. Евенко В.И., Анисин А.К., Порошин Б.В. Эффективная компоновка шахматных пучков труб // Известия>вузов. Энергетика,- 1991.- № 5.- С. 120-123.

124. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы.- М.- Л.: ГЭИ, 1953.- 384 с.

125. Евенко В.И., Соченов В.Н. Методика оценки эффективности теплообменных аппаратов и поверхностей теплообмена // Известия вузов. Энергетика.- 1967.-№4,- С.71-77.

126. Гутер P.C., Овчинский Б.В: Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта.- М.: Физматгиз, 1962.- 356 с.

127. Мигай В.К. Особенности конвективного теплообмена в узких щелях // ИФЖ, Ю71.-т.ХХ1.-№ I.-С.75-77.

128. Письменный E.H., Терех A.M., Шаповал O.E. и др. Особенности течения ira поверхности разрезного ребра // Тр. Третьей Рос. нац. конф. по теплообмену. М.: Изд-во МЭИ, 2002. Т.6. - С. 165 - 167.

129. Письменный E.H. Способы совершенствования теплообменников из поперечно оребрённых труб (обзор) // Промышленная теплоэнергетика. -1990. № 6. - С. 3 - 8.

130. Письменный E.H., Терех A.M., Рогачёв В.А., Бурлей В.Д. Исследование теплоаэродинамических характеристик новых теплоотводящих поверхностей // Тр. ММФ 5. - 9 с.

131. Хан. Характеристики теплообмена и трения в прямоугольных каналах с турбулизирующимирёбрами// Современное машиностроение. Сер.А.- 1989.-№2,- С. 28-37.

132. Симоно, Ван Фоссен, мл. Теплоотдача к короткому цилиндрическому стержню в зависимости от его положения в решётке стержней, обтекаемой поперечным потоком//Теплопередача.- 1984.- 106, № 1.-С. 43-51.

133. Спэрроу, Рэмси, Алтемани. Экспериментальное определение характеристик теплообменника с коридорной схемой расположения штыревых рёбер и их сравнение с характеристиками при шахматном расположении рёбер // Теплопередача.- 1980.- 102, № 1.- С. 48-56.

134. Метцгер, Фэн, Хейли. Влияние формы и ориентации рёбер на характеристики теплоотдачи и потери давления для поверхности теплообмена со стержневыми рёбрами//Энергетические машины и установки,- 1984.- 106, № 1.-С. 158-164.

135. Каст В., Кришер О., Райнике Г., Винтермантель К. Конвективный тепло- и массоперенос. Ml Энергия, 1980. 46 с.

136. Шитиков BIK. К вопросу о влиянии формы на процесс внешнего теплообмена при вынужденнойтсонвекции//Инж. физ. журн. - 1961.- №8. - G. 117-120.

137. Gnielinski V. Berechnung mittlerer Warme- und Stoffüberganskoeffizienten in laminar und turbulent überströmten Einzelkorpern mit Hilfe einer einheitlichen Gleichung/ -Forsch. Ingenieurw., 1975; Bd.41,№5,S. 145- 153.

138. Чащихин A.C. Журнал технической физики, т. VIII, выпуск 17, 1938.

139. Локшин В.А., Лисейкин И.Д. Исследование и расчёт теплоотдачи'мембранных конвективных поверхностей нагрева //Теплоэнергетика.- 1971.- № 21- С. 36-40.

140. Локшин В.А., Лисейкин И.Д. Исследование и расчёт аэродинамики мембранных конвективных поверхностей нагрева // Теплоэнергетика.- 1971.-№ 9.- С. 35-37.

141. Некрасов М.И., Скрябин A.A., Литинецкий A.B. и др. Теплоотдача и сопротивление пучков двухслойных труб // Теплоэнергетика.- 1990.- № 3.- С. 50-53.

142. Липец А.У., Андреева А.Я. Некоторые новые задачи аэродинамики и теплопередачи в котлах // Теплоэнергетика.- 1997.- № 9.- С. 15-19.

143. Липец А.У. О рациональных компоновках конвективных поверхностей нагрева котельных агрегатов // Теплоэнергетика.- 1963.- № 5. С. 38 - 42.

144. Величко В.И., Лавров Д.А. Оптимальная компактность гладкотрубных шахматных пучков // Теплоэнергетика.- 2000:- № 10.- С. 53-54.

145. Липец А.У., Андреева А.Я. Теплообменники из суперплотных шахматных пучков труб // Теплоэнергетика.- 2000.- № 10.- С. 49-50.

146. Бурков В.К., Говоров A.C. Исследование теплоаэродинамических характеристик тесного шахматного пучка //Теплоэнергетика,- 2000.- № 10.- С. 51-52.

147. Беленький М.Я., Готовский М.А., Фокин Б.С. Экспериментальное исследование теплогидравлических характеристик поперечно обтекаемых суперплотных шахматных пучков труб //Теплоэнергетика.- 2000.- № 10.- С. 44-48.

148. Бурков В.К., Константинов В.Ф. Исследование теплоаэродинамическиххарактеристик поперечно-омываемых суперплотных шахматных пучков труб // Теплоэнергетика.- 2003.- № 5.- С. 56-60.

149. Локшин В.А., Фомина В.Н. Экспериментальное исследование теплоотдачи поперечно омываемых сверхтесных шахматных пучков труб //Теплоэнергетика.-1968.-№ П.-С.21-24.

150. Пронин В1А., Клевцов А.В1, Прохоров М.И. Теплоотдача малорядных шахматно-диффузорных и конфузорных пучков ребристых труб // Тр. Третьей Рос. нац. конф. по теплообмену. М.: Изд-во МЭИ, 2002. Т.6. - С. 183 - 186.

151. Пронин В.А., Романенко А.Н., Клевцов- А.В". Теплопередача и аэродинамические характеристики воздушного водоохладителя//Тр. МЭИ. М.: Изд-во МЭИ, 2005. С. 13 - 19.

152. Гортышов Ю.Ф., Попов И.А-. Научные основы расчёта высокоэффективных компактных теплообменных аппаратов с рациональными интенсификаторами теплоотдачи // Теплоэнергетика.- 2006.- № 4.- С. 2-14.

153. Щукин A.B., Козлов А.П1, Агачев P.C., Чудновский Я.П. Интенсификация теплообмена сферическими выемками при воздействии возмущающих факторов / Под ред. акад. В:Е.Алемасова. Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2003. -143 с.

154. Дрейцер Г.А. О некоторых проблемах создания высокоэффективных трубчатых теплообменных аппаратов // Тр>. ММФ 5. - 14 с.

155. В.И.Евенко , А.К. Анисин . Кожухотрубный теплообменник /Авторское свидетельство СССР № 1618985//БИ.-1991.-№ 1.

156. Теория тепломассообмена. Под ред. А.И:Леонтьева. М'.: Изд-во MFTY им. Н.Э.Баумана, 1997. - 683 с.

157. Антуфьев В!М'., Гусев Е.К., Ивахненко В.В. и др. Теплообменные аппараты из профильных листов. Л.: Энергия, 1972. 128 с.

158. А.А.Анисин, А.К.Анисин, В.Т.Буглаев. Трубчатый теплообменник / Патент на изобретение РФ № 2171439 // БИ.-2001 .-№ 21.

159. В.Т. Буглаев, А.К.Анисин, A.A. Анисин. Трубчатый теплообменник / Патент на изобретение РФ № 2170898 // БИ.-2001 .-№ 20.

160. В.Т. Буглаев, A.A. Анисин, А.К.Анисин. Трубчатый теплообменник / Патент на изобретение РФ № 2206850 // БИ.- 2003.- № 17.

161. Watson Е., Mc. Killop А., Dunkley W., Pery R. Plate Heat Exchangers, Flow Characteristic and Heat Transfer // Industrial Engineering Chemistry. - 1960. - V. 52. - № 9. - P. 733-734.

162. Lohrisch F. Efficiency of plate heat exchangers // Proc. Engineering. 1968. - № 12.

163. Böhm, J>. Wärmeübergang in> Plattenwärme-austauschern. KältetechnikKlimatisierung. 1955. - № 12: - 'S.- 358-362.

164. Андреев B:A. Судовыетеплообменные аппараты.(по зарубежным источникам). Ленинград: Судостроение. 1968. - 184 с. ,

165. Антонов А.Н., Марков Ю.С. Высокоэффективные компактные пластинчатые теплообменники для энергетических газотурбинных установок // Теплоэнергетика.-2005.-№ И.-С. 6-9.

166. Гельфенбейн, Л.Г. Регенераторы газотурбинных установок. Mi: Машгиз. -1963.- 179 с.1., s

167. Шишков В:М»., Соченов1 В.Н., Анисин А.К. и>др. Влияние геометрических*параметров пластинчатой,, поверхности на, технико-экономические показатели теплообменных аппаратов //Известия вузов. Энергетика.- 1977.-№ 10.- С. 83-89:

168. Целиков А.И. Авторское свидетельсто CCCP№ 84905 // 1950 г. 183: Целиков А.И. Авторское свидетельсто СССР № 89698 // 1951 г.

169. Суза Мендес, Спэрроу. Турбулентный теплообмен, и-его-интенсификация, > потери давленияги картины, течения жидкости в* трубах с периодическимсужением и расширением проходного сечения^//Теплопередача.- 1984.- 106, №1.-С. 57-65.

170. Сапожников. С.3., Митяков В.Ю., Митяков А.В1, Градиентные* датчики теплового потока. Изд-во СПбГПУ. - 2003. - 168 с.

171. Кирпичёв М.В!0 наивыгоднейшей форме поверхности нагрева // Изв. ЭНИЙ им. F.;M". Кржижановского; 1944. - Т. 12. - С. 5 - 8. ,

172. Юдин В1Ф-. Методика сравнительной оценки, конвективных поверхностей нагрева//Энергомашиностроение. 1969. - № 5. - С. 31-34.

173. Мицкевич А-.И. Метод оценки эффективности* конвективной теплоотдачи // Труды ЦКТИ: 1967. - №78. - С. 3 - 25.

174. Гухман A.Ä-. Методика,сопоставления конвективных поверхностей нагрева // ЖТФ.-т. 8-. --вып. 8-. 1938. - С. 1584 - 1602.

175. Интенсификация конвективного теплообмена и проблема сравнительной оценки теплообменных поверхностей // Теплоэнергетика. 1977. - № 4. - С. 5 - 8.

176. Кирпиков В.А., Лейфман И.И. Графический способ сравнительной оценки эффективности конвективных поверхностей нагрева // Теплоэнергетика. -1975. -№3.-С. 34- 38.

177. Вески А.Ю., Круус РА. О теплоотдаче трубного пучка при ассиметричном омывании //Тр. Таллинского политехнического института. № 392. - 1976. - С. 45 - 52.

178. Ефимов А.Л., Бережная O.K., Юркина М.Ю. Обобщение данных по теплообмену и сопротивлению профилированных каналов теплообменников // Труды 4-й Российской национальной конференции по теплообмену. М., 2006. -Т.6. - С. 219-222.

179. Мусин И.Р., Ефимов А.Л1 Расчёт теплогидравлических характеристик пластинчатых теплообменников ленточно-поточного типа // Трудьь 4-й Российской национальной конференции по теплообмену. М., 2006. - Т.6. - С. 258 -261.

180. Анисин A.A. Интенсификация теплообмена в* профилированных каналах пластинчатых теплообменников: монография . Брянск: БГТУ, 2008. - 152 с.

181. Фёдоров И.Г. и др. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление щелевых каналов с шахматным расположением конических выштамповок// Теплоэнергетика.- 1962.- № 6.- С.57 60.

182. Коваленко Л'.М., Глушков А.Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи . М.: Энергоатомиздат. - 1986. - 240 с.

183. Мигай В.К., Быстров П.Г. Интенсификация теплообмена в волнистых трубах // Теплоэнергетика. 1976. - № 11. - С. 74 - 76.

184. Халатов A.A. Теплообмен и гидродинамика поверхностно-вихревых структур: украинские исследования* // Тезисы докладов и сообщений VI Минского международного форума по тепломассообмену. Минск, 2008. - Т.1. - С 47-48. (электронная версия420 с.)

185. Буглаев В.Т., Анисин A.A. Влияние геометрических параметров сфероидальных элементов рельефа и схемы их расположения на тепловую эффективность пластинчатой поверхности теплообмена // Известия вузов. Ядерная энергетика.- 2002. № 3. - С. 39-49.

186. Анисин A.A. Интенсификация теплообмена в каналах сложной формы поперечно обтекаемых трубчатых и пластинчатых поверхностей: дис . канд. техн. наук . Брянск: БЕТУ, 2000. - 132 с.

187. АнтуфьевгВ.М., Козаченко Л.С. Теплоотдача и сопротивление конвективных поверхностей нагрева. ОНТИ, 1938. - 252 с.

188. Кикнадзе Г.И. Явление самоорганизации смерчеобразных струй в потоках сплошной среды и технологии на его основе // Труды 16-й Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством акад. РАН А.И.Леонтьева.- М., 2007. 2007. - Т. 2. - С. 341-346.

189. Кикнадзе Г.И., Краснов Ю.К., Подымако Н.Ф. Самоорганизация вихревых структур при обтекании водой полусферической лунки //ДАН СССР. 1986. -Т. 291. -№ 6. - С. 1315-1318.N

190. Справочник по теплообменникам: В 2 х т. Т.2 / Пер. с англ. под ред. О.Г.Мартыненко и др. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 352 с.

191. Галин Н.М., Кириллов Л.П. Тепломассообмен (в ядерной энергетике). М.: Энергоатомиздат, 1987. - 376 с.

192. Данилов A.A., Петров А.И. Газораспределительные станции. СПб.: Недра, 1997.-240 с.

193. РМГ Справочное пособие. - Кассель, Германия: Изд. 10-е, 1995. - 244 с.

194. Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н., Вигдорчик Д.Я. Справочник по газоснабжению и использованию газа.- Л.: Недра, 1990. 762 с.

195. Покровский Г.П. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости. -М.: Машиностроение, 1985. 200 с.

196. Мухин P.P. Динамический хаос: взаимодействие физического и математического аспектов // Вестник РАН. т. 77. - №3. - 2007. - С. 227 - 234.

197. Справочник по теплообменникам: В 2 х т. Т.2 / Пер. с англ. под ред. О.Г.Мартыненко и др. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 352 с.

198. Галин Н.М., Кириллов Л.П. Тепломассообмен (в ядерной энергетике). М.: Энергоатомиздат, 1987. - 376 с.

199. Данилов A.A., Петров А.И. Газораспределительные станции. СПб.: Недра, 1997. - 240 с.

200. РМГ Справочное пособие. - Кассель, Германия: Изд. 10-е, 1995. - 244 с.

201. Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н., Вигдорчик Д.Я. Справочник по газоснабжению и использованию газа.- Л.: Недра, 1990. 762 с.

202. Покровский Г.П. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости. -М.: Машиностроение, 1985. 200 с.

203. Мухин P.P. Динамический хаос: взаимодействие физического и математического аспектов // Вестник РАН. т. 77. - №3. - 2007. - С. 227 - 234.