Визначення структури течії в пакетах плоскоовальних труб з неповним оребренням в умовах природної тяги
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.214712Ключові слова:
течія рідини, чисельне моделювання, теплообмін, оребрена труба, природна тяга.Анотація
Розглянуто доцільність використання „сухих” систем охолодження технологічних продуктів. Показана доцільність використання плоскоовальних труб з неповним оребренням в якості теплообмінних поверхонь апаратів повітряного охолодження. Обґрунтовано переведення режиму роботи апаратів повітряного охолодження у режим роботи з відключеними вентиляторами протягом певної пори року. Встановлення додаткової витяжної башти може призвести до економії електроенергії на привід вентиляторів до 55 %.
Наведено методику числового моделювання та проведення експериментального дослідження структури течії в пакеті плоскоовальних труб з неповним оребренням в умовах природної тяги. Проведено експериментальні дослідження та computational fluid dynamics (CFD)-моделювання структури течії та полів осередненної швидкості в пакеті плоскоовальних труб з неповним оребренням в умовах природної тяги. Отримані числові та експериментальні розподіли швидкостей і температур поблизу поверхні труб та в сліді за ними дають уявлення про особливості обтікання труб і вплив структури течії на інтенсивність їх тепловіддачі. Встановлено, що гідродинамічна картина течії в пакеті плоскоовальних труб за результатами CFD-моделювання відповідає класичним представленням гідродинаміки. Обґрунтована відсутність частини оребрення у кормовій частині плоскоовальних труб з неповним оребренням, де спостерігається утворення кормової циркуляційної зони. Проведено верифікацію даних CFD-моделювання та даних експериментального дослідження з визначення середніх швидкостей і температур в потоці за пакетом плоскоовальних труб з неповним оребренням. Результати верифікації свідчать, що середня похибка числового моделювання не перевищує 18 %. Наведено, що для визначення оптимальних, з точки зору теплообміну, геометричних параметрів ряду плоскоовальних труб в умовах природної тяги доцільно використовувати CFD-моделювання.
Посилання
- Pis’mennyi, E. N. (2016). Study and application of heat-transfer surfaces assembled from partially finned flat-oval tubes. Applied Thermal Engineering, 106, 1075–1087. doi: http://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.06.081
- Kuntysh, V. B., Sukhotskii, A. B., Samorodov, A. V. (2013). Inzhenernii metod teplovogo rascheta apparata vozdushnogo okhlazhdeniia v rezhime svobodno-konvektivnogo teploobmena. Khimicheskoe i neftegazovoe mashinostroenie, 12, 3–6. Available at: https://elib.belstu.by/handle/123456789/6624
- Kamaletdinov, I. M. (2001). Raschet svobodnokonvektivnogo teploobmena v apparatakh vozdushnogo okhlazhdeniia (AVO) gaza s uchetom vliianiia vetra na ikh rabotu. Izvestiia VUZov. Neft i gaz, 5, 71–74.
- Vasilev, Iu. N., Zolotarevskii, B. C., Margolin, G. A., Kriukov, N. P. (1972). Ekspluatatsiia sistem vozdushno-vodianogo okhlazhdeniia v rezhime estestvennoi konvektsii. Gazovaia promyshlennost, 6, 23–25.
- Pysmennyi, Ye. M., Terekh, O. M., Rudenko, O. I., Nishchyk, O. P., Vozniuk, M. M. (2016). Pat. No. 110702 UA. Sposib enerhozberezhennia v aparati povitrianoho okholodzhennia. No. u 2016 02427. declareted: 14.03.2016; published: 25.10.2016, Bul. No. 20. Available at: https://uapatents.com/4-110702-sposib-energozberezhennya-v-aparati-povitryanogo-okholodzhennya.html
- Pismennii, E. N., Bagrii, P. I., Terekh, A. M., Semeniako, A. V. (2013). Optimizatsiia orebreniia novoi teploobmennoi poverkhnosti na osnove ploskoovalnykh trub. Inzhenerno-fizicheskii zhurnal, 86 (5), 1002–1007. Available at: https://www.researchgate.net/publication/313724066_INZENERNO-FIZICESKIJ_ZURNAL
- Tanimizu, K., Hooman, K. (2012). Natural draft dry cooling tower modelling. Heat and Mass Transfer, 49 (2), 155–161. doi: http://doi.org/10.1007/s00231-012-1071-1
- Milman, O. O., Aleshin, B. A. (2005). Eksperimentalnoe issledovanie teploobmena pri estestvennoi tsirkuliatsii vozdukha v modeli vozdushnogo kondensatora s vytiazhnoi shakhtoi. Teploenergetika, 5, 16–19. Available at: http://95.164.172.68:2080/khportal/DocDescription?docid=KhHAI.BibRecord.510157593
- Sukhotskii, A. B., Marshalova, G. S. (2019). Features of Gravitational Flow of Heated Air in an Exhaust Shaft Above a Multirow Finned Bank. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 92 (3), 619–625. doi: http://doi.org/10.1007/s10891-019-01967-x
- Abed, W. M., Amer, J. S., Ahmed, A. N. (2010). Natural Convection Heat Transfer in Horizontal Concentric Annulus between Outer Cylinder and Inner Flat Tube. Anbar Journal for Engineering Sciences, 3 (2), 31–45.
- Chen, H.-T., Chou, J.-C. (2006). Investigation of natural-convection heat transfer coefficient on a vertical square fin of finned-tube heat exchangers. International Journal of Heat and Mass Transfer, 49 (17-18), 3034–3044. doi: http://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2006.02.009
- Suyi, H., Shizhou, P. (1995). Convection and heat transfer of elliptical tubes. Heat and Mass Transfer, 30 (6), 411–415. doi: http://doi.org/10.1007/bf01647445
- FLUENT 5.5 UDF User's Guide (2000). Fluent Inc., 563.
- Martynenko, O. G., Sokovishin, Iu. A. (1982). Svobodno-konvektivnii teploobmen. Minsk: Nauka i tekhnika, 400.
- Vozniuk, M. M., Terekh, O. M., Rudenko, O. I., Reva, S. A., Baraniuk, O. V. (2016). Heat transfer of flat-oval tubes with incomplete fining under conditions of free convection and natural draft. ScienceRіse, 2 (2 (19)), 10–15. doi: http://doi.org/10.15587/2313-8416.2016.60029
- Rudenko, A. Y., Terekh, A. M., Semeniako, A. V., Nyshchyk, A. P., Baraniuk, A. V. (2011). The method of flow visualization of gas flow on the surface of bodies of various shapes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (9 (49)), 51–55. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/2448
- Van-Daik, M. (1986). Albom techenii zhidkosti i gaza. Moscow: Mir, 184. Available at: https://www.c-o-k.ru/library/document/13685
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Maksym Vozniuk, Eugene Pis’mennyi, Alexandr Terekh, Alexandr Baranyuk, Vadym Kondratyuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
