CFD - МОДЕЛЮВАННЯ ТЕЧІЇ ВСЕРЕДИНІ  ГВИНТОПОДІБНИХ ТРУБ

Serhii Anatoliiovych Reva

doi:10.20535/1813-5420.4.2017.128315

Автор(и)

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

DOI:

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

Ключові слова:

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

Анотація

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».

Біографія автора

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

Аспірант

Посилання

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.