Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Теплоотдача при поперечном омывании пучков труб

Читайте также:
  1. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости вдоль плоской поверхности (пластины)
  2. Теплоотдача при вынужденном ламинарном течении жидкости в трубах
  3. Теплоотдача при кипении жидкости.
  4. Теплоотдача при конденсации пара.
  5. Теплоотдача при поперечном омывании одиночной трубы
  6. Теплоотдача при свободном движении жидкости

 

Процесс теплоот­дачи еще более усложняется, если в поперечном потоке жидкости имеется не одна, а пучок (пакет) труб. В технике распространены два основных типа трубных пучков – коридорный и шахматный (рис. 5.10).

 

Рис. 5.10. Схемы расположения труб в коридорных (а)

и шахматных (б) пучках

Характеристиками пучка являются диаметр труб d и относи­тельные расстояния между их осями по ширине пучка и его глубине x2/d.

От схемы компоновки пучка зависят характер движения жидко­сти и омывание трубок (рис. 5.11). Условия омывания первого ряда трубок в обоих пучках близки к условиям омывания одиночной трубки. Для последующих же рядов характер омывания изменяется. В коридорных пучках (рис. 5.11, а) все трубки второго и после­дующих рядов находятся в вихревой зоне впереди стоящих; между трубками по глубине пучка получается застойная зона с относительно слабой циркуляцией жидкости. Поэтому здесь как лобовая так и кормовая части трубок омываются с значительно меньшей интенсивностью, чем те же части одиночной трубки или лобовая часть первого ряда в пучке. В шахматных пучках (рис. 5.11, б) глубоко расположенные трубки по характеру омывания мало чем отличаются от трубок первого ряда.

 

 

Рис. 5.11. Картина движения жидкости в коридорных (а)

и шахматных (б) пучках труб

 

На рис. 5.12 приведены результаты исследования изменения теплоотдачи по окружности труб для разных рядов в коридорных и шахматных пучках. Из рассмотрения кривых следует, что для пер­вого ряда коридорных пучков изменение относительной теплоотда­чи по окружности почти в точности соответствует таковой для одиночной трубки (см. рис. 5.9). Для шахматных пучков кривая имеет такой же характер, но изменения здесь более резкие. Для вторых и всех последующих рядов характер кривых относительной теплоотдачи меняется. Типовыми становятся кривые, приведенные на рис. 5.13. В коридорных пучках максимум теплоотдачи наблюдается не в лобовой точке, а на расстоянии 50° от нее. Таких максимумов два, и расположены они как раз в тех областях поверх­ности трубы, где происходит удар набегающих струй. Лобовая же часть непосредственному воздействию омывающего потока не под­вергается, поэтому здесь теплоотдача невысока. В шахматных пуч­ках максимум теплоотдачи для всех рядов остается в лобовой точке.

 

 

Рис. 5.12. Изменение теплоотдачи по окружности труб для

различных рядов в коридорных (а) и шахматных (б) пучках;

Re=14.103

1—7 — номера рядов труб

 

Приведенный анализ показывает, что теплоотдача труб в пуч­ке, а также изменение теплоотдачи по окружности в основном опре­деляются характером обтекания. При изменении условий омывания меняется и теплоотдача. Последнее обстоятельство с успехом может быть использовано при компоновке пучков.

По изучению теплоотдачи в зависимости от типа пучка, диамет­ра труб, расстояния между ними, температуры жидкости и других факторов проведено довольно большое количество исследований. На основе результатов этих работ можно сделать ряд общих выво­дов. Теплоотдача первого ряда различна и определяется начальной турбулентностью потока. Теплоотдача второго и третьего рядов по сравнению с первым постепенно возрастает. Если теплоотдачу тре­тьего ряда принять за 100%, то в шахматных и коридорных пучках теплоотдача первого ряда составляет всего лишь около 60%, а вто­рого в коридорных пучках — около 90% и в шахматных — около 70%. Причиной возрастания теплоотдачи является увеличение турбулентности потока при прохождении его через пучок. Начиная с третьего ряда, турбулентность потока принимает стабильный характер, присущий данной компоновке пучка. По абсолютному значению теплоотдача в шахматных пучках выше, чем в коридорных, что обусловливается лучшим перемешиванием жидкости, омывающей трубы.



На основе анализа и обобщения опытных данных для расчета коэффициента теплоотдачи рекомендуются следующие соотношения :

Загрузка...

 

Рис. 5.13. Типичное изменение теплоотдачи по окружности труб в коридорных (1) и шахматных (2) пучках.

 

а) Коридорные пучки труб

(5.18)
При

(5.18)

(5.19)
При

(5.19)

б) Шахматные пучки труб

(5.20)
При

(5.20)

(5.21)
При

(5.21)

 

Соотношения (5.18) — (5.21) позволяют определить среднее значение коэффициента теплоотдачи для трубок третьего и всех последующих рядов в пучках.

(5.22)
Среднее значение критерия теплоотдачи при поперечном обтекании газами коридорных пучков при определяют по формуле:

где Cz’ – поправочный коэффициент на число поперечных рядов труб (в среднем Cz’= 0,95).

Среднее значение критерия ж,d при поперечном обтекании газами шахматных пучков равно

 
 
(5.23)


коэффициент Cz” можно принимать в среднем Cz” =0,9.

Поправочный коэффициент Cz на число поперечных рядов труб учитывает влияние турбулизации потока, производимой предшествующими рядами труб. Поправочные коэффициенты можно также выбирать по графикам (рис. 5.14).

 

Рис. 5.14. Значение коэффициента Cz пучков труб: а-шахматное расположение труб; б-коридорное расположение труб

 


Дата добавления: 2015-08-03; просмотров: 333 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Числовые данные к заданию 1 | Основы теории конвективного теплообмена | Дифференциальные уравнения теплоотдачи | Основы теории подобия | Подобие процессов конвективного теплообмена | Вынужденном движении теплоносителя | Условия подобия процессов конвективного теплообмена при совместном свободно-вынужденном движении теплоносителя. | Теплоотдача при вынужденном движении жидкости вдоль плоской поверхности (пластины) | Теплоотдача при вынужденном ламинарном течении жидкости в трубах | Теплоотдача при турбулентном движении жидкости в трубах |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Теплоотдача при поперечном омывании одиночной трубы| Теплоотдача при свободном движении жидкости

mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.007 сек.)