CFD-МОДЕЛИРОВАНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПУЧКОВ ВИНТООБРАЗНЫХ ТРУБ

Authors

  • Oleksandr Volodymyrovych Baraniuk Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0001-6008-6465
  • Oleksandr Mykhailovych Terekh Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-1320-8594
  • Volodymyr Anatoliiovych Yanushevskyi Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0003-0179-1433

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2018.133065

Keywords:

винтообразная труба, равноразвитая поверхность, шахматный пучок, аэродинамическое сопротивление, расчет

Abstract

Средствами CFD-моделирования проведено исследование аэродинамического сопротивления шахматных пучков винтообразных труб с равноразвитой поверхностью в диапазоне изменения чисел Рейнольдса от 9,5×103 до 45×103. Изучены модели пучков с отношениями шагов между трубами s1/s2 = 0,46, 0,92 и 1,83. Показано, что аэродинамическое сопротивление пучка винтообразных труб с s1/s2 = 0,92 всего на 5% выше аналогичного гладкотрубного пучка. Предложены расчетные соотношения  для определения аэродинамического сопротивления исследованных шахматных пучков однозаходных винтообразных труб с равноразвитой поверхностью. Выявлено, что коэффициент Cs и показатель степени n при числе Рейнольдса в уравнении подобия зависят от шаговых характеристик пучков. Использование винтообразных труб в теплообменниках типа «газ-газ» позволяет увеличить интенсивность теплообмена на (10-30%) при умеренном росте аэродинамического сопротивления, в результате чего можно существенно улучшить массогабаритные характеристики теплообменных аппаратов.

Author Biographies

Oleksandr Volodymyrovych Baraniuk, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

канд. техн. наук, ст. препод

Oleksandr Mykhailovych Terekh, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

канд. техн. наук, с. н. с.,

Volodymyr Anatoliiovych Yanushevskyi, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

магистрант

References

E.N. Pis’menniy. Ways for improving the tubular heaters used in gas turbine units// Thermal Engineering. – 2012. – Vol.59. – no. 6. – C.485-490.

Письменний Є.М. Теплообмін пучків труб з рівнорозвиненою поверхнею / Є.М. Письменний, В.А. Рогачов, О.М. Терех, В.І. Коньшин, Д.С. Омельчук// Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2013. – №1/8 (61). – С. 29 –33.

Письменний Є.М., Рева С.А., Терех О.М. Аеродинамічний опір пучків гвинтоподібних труб. Восточно-Европейский журнал передовых технологій. – 2013. – №6/8(66). – С. 31-35.

Письменный Е.Н. Обобщение данных по аэродинамическому сопротивлению пакетов винтообразных труб / Е.Н. Письменный, С.А. Рева, А.М. Терех, А.И. Руденко // Международный научно-исследовательский журнал. – 2014. Ч.1. – № 5(24). – С. 103-106.

Калинин Э.К. Эффективные поверхности теплообмена / Э.К. Калинин, Г.А. Дрейцер, И.З. Копп, А.С. Мякочкин. – М.: Энергоатомиздат, 1998 – 400 с.

Антуфьев В.М. Эффективность различных форм конвективных поверхностей нагрева / В.М. Антуфьев. – М.; Л.: Энергия, 1966. – 184 с.

Маковей В.О. Особливості профілювання одно- та трьохзахідних гвинтоподібних труб / В.О. Маковей, П.Ю. Проценко // Вестник Национального технического университета “ХПИ”. – 2013. - №43(1016). – С.153-162.

Быстров Ю. А. Численное моделирование вихревой интенсификации теплообмена в пакетах труб / Ю. А. Быстров, С. А. Исаев, Н. А. Кудрявцев, А. И. Леонтьев. – С-Пб.: Судостроение, 2005. – 392 с.

Аэродинамический расчет котельных установок: нормативный метод. Изд. 3, под ред. С.И. Мочана. – Л.: Энергия, 1977. – 256 с.

Kays, W.M., Compact Heat Exchangers. Second edition / W.M. Kays, A.L. London. Mc Graw – Hill Book Company, New York, 1967. – 224 p.

Письменный Е.Н. Теплообмен и аэродинамика пакетов поперечно-оребренных труб / Е.Н. Письменный.. Киев: Альтерпрес, 2004. – 244 с.

Баранюк О.В. Теплообмін шахових пучків гвинтоподібних труб / О.В. Баранюк, В.А. Рогачов, Н.Ю. Андрусік // Енергетика: економіка, технології, екологія, 2017. – №6. – С.34-37.

Downloads

Published

2018-02-12

Issue

No. 1 (2018)

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).