CFD - МОДЕЛЮВАННЯ ТЕЧІЇ ВСЕРЕДИНІ ГВИНТОПОДІБНИХ ТРУБ

Authors

  • Serhii Anatoliiovych Reva Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0003-0226-706X

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2017.128315

Keywords:

гвинтоподібна труба, рівнорозвинена поверхня, теплообмін, ефективність, інтенсифікація, вимушена конвекція, числове моделювання

Abstract

Представлений аналіз математичних моделей турбулентності для числового моделювання теплообмінних процесів в гвинтоподібних трубах. Запропонована методика числового дослідження теплообміну всередині труб з рівнорозвиненою поверхнею, які виготовлені за технологією, що розроблена в КПІ ім. Ігоря Сікорського. Проведена валідація даної методики для двох типорозмірів гвинтоподібних труб. Виконані числові дослідження впливу геометричних характеристик та кількості заходів гвинтової канавки на процеси теплообміну в діапазоні чисел Рейнольдса від 15000 до 65000. Аналіз отриманих результатів свідчить, що гвинтоподібні труби мають в 1,5-2,6 рази вищу інтенсивність тепловіддачі в порівнянні з гладкими трубами. Вперше визначено вплив кількості заходів гвинтової канавки на інтенсивність теплообміну всередині труби. Результати дослідження можуть бути використані при розробці теплообмінників типу «газ-газ».

Author Biography

Serhii Anatoliiovych Reva, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Аспірант

References

Письменный Е. Н., Баранюк А.В., Вознюк М.М. Равноразвитые поверхности теплообмена и методика численных исследований их теплогидравлических характеристик . Промышленная теплотехника. 2012. Т.34, №1. С.45–54.

Теплообмінна труба: пат. 67783 Україна. МПК F28F 1/08, F28F 1/42, F28F 13/02. №u201108293. заявл. 01.07.2011; опубл. 25.07.2012, Бюл. №5. 5c.

Бубенчиков А.М., Харламов С.Н. Математические модели неоднородной анизотропной турбулентности во внутренних течениях. Томск.: Томский государственный университет, 2001. 448 с.

Харламов С.Н. Алгоритмы при моделировании гидродинамических процессов. Томск.: Изд-во ТПУ, 2008. 80с.

Spalart P.R. , Allmares S.R. A one – equation turbulence model for aerodynamic flows. La Recherche Aerospatiale. 1994. No1. P.5–21.

Субботина П.Н., Шишаева А.С. Применение различных моделей турбулентности для задач внешнего обтекания в программном комплексе FLOWVISION . URL:http://tesis.com.ru/infocenter/downloads/flowvision/fv_es08_turbul.pdf. (Дата звернення 10.12.2017)

Габарук А.В., Стрелец М.Х., Шур М.Л. Моделирование турбулентности в расчетах сложных течений: учебное пособие. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. 88с.

Габарук А.В.Современные подходы к моделированию турбулентности: учебное пособие. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2016. 234с.

Jones W.P., Launder B.E. The prediction of laminarization with a two-equation model of turbulence. International Journal of Heat and Hass Transfer. 1972. Vol.15, No2. P. 301-314.

Митрофанова О.В. Гидродинамика и теплообмен закрученных потоков в каналах ядерно – энергетических установок. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. 288с.

Rotta J.C. Statistiche theorie nichthomogener turbulenz. Zeitschrift fur physik. 1951. Vol.129, No5. P.547-572.

Chou P.Y. One the velocity correlations and the solution of the equations of turbulent fluctuations. Quarterly Journal of Applied Mathematics. 1945. Vol.3, P.31-38.

Давыдов Б.И. К статистической динамике несжимаемой турбулентной жидкости. Доклады академии наук. 1961. Т.136, №1. С.47-50.

Быстров Ю.А., Исаев С.А., Кудрявцев Н.А., Леонтьев А.И. Численное моделирование вихревой интенсификации теплообмена в пакетах труб. СПб.: Судостроение, 2005. 389 с.

Демчук Л.В., Рогачов В.А., Терех О.М., О.І.Руденко. Теплоаеродинамічна ефективність гвинтоподібних труб з рівнорозвиненою поверхнею. Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2007. Т53, №5/8. С. 26–30.

Тепловой расчет котельных агрегатов: нормативный метод /под ред. Н.В. Кузнецова. М.: Энергия, 1973. 296 с.

Downloads

Published

2017-12-30

Issue

No. 4 (2017): Енергетика: економіка, технології, екологія

Section

TECHNOLOGIES AND EQUIPMENT IN ENERGY

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).