Материал: Интенсификация теплообмена в энергоустановках. Сборник задач. В двух частях. Трошин А.Ю., Коновалов Д.А
Рис. 1.38. Теплоотдача и потеря напора для пластинчатой поверхности типа 3,18 – 59,9 с короткими пластинчатыми ребрами
(табл. 1.3) [4]
Рис. 1.39. Теплоотдача и потеря напора для пластинчатой поверхности типа 45 – 9,5 В с волнистыми ребрами (табл. 1.4) [4]
30
Рис. 1.40. Теплоотдача и потеря напора для пластинчатой поверхности типа 70 – 9,5 В с волнистыми ребрами (табл. 1.4) [4]
Таблица 1.1 Характеристики пластинчатых поверхностей
с гладкими ребрами
Условное обозначение поверхности |
Расстояние между пластинами |
h , мм |
Число ребер на 100 мм ширины пакета |
Гидравлический диаметр |
мм |
Толщина ребер δ, мм |
Длина ребра в направлении потока, м м |
3 |
Отношение поверхности ребер к полной поверхности |
/м |
|||||||||
, |
2 |
||||||||
Г |
β, м |
||||||||
4 r |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20,8 |
11,9 |
|
20,8 |
6,15 |
|
0,152 |
63,4 |
616 |
0,719 |
24,4 |
10,3 |
|
24,4 |
5,54 |
|
0,254 |
30,5 |
669 |
0,728 |
35,5 |
20,9 |
|
35,5 |
4,65 |
|
0,203 |
30,2 |
800 |
0,888 |
43,6 |
6,35 |
|
43,6 |
3,08 |
|
0,152 |
63,5 |
1200 |
0,756 |
43,6(а) |
12,2 |
|
43,6 |
3,52 |
|
0,203 |
203 |
1020 |
0,854 |
58,1 |
8,4 |
|
58,1 |
2,58 |
|
0,152 |
63,8 |
1375 |
0,844 |
59,4 |
10,6 |
|
59,4 |
2,67 |
|
0,152 |
174 |
1355 |
0,870 |
78,1 |
6,35 |
|
78,1 |
1,87 |
|
0,152 |
63,8 |
1840 |
0,849 |
31
На рис. 1.14—1.40 представлены зависимости (1.9) и (1.11) для пластинчато-ребристых поверхностей, характеристики которых помещены в табл. 1.1—1.4. Графики расположены в порядке, соответствующем табл. 1.1—1.4. Кривые на графиках построены на основании экспериментальных данных, большинство которых получено методом стационарного режима в условиях нагревания воздуха конденсирующимся паром [1-6]; часть данных получена по методу нестационарного режима [1-7]. Значения ζ определялись на основании результатов продувки в изотермических условиях.
Таблица 1.2 Характеристики пластинчатых поверхностей с разрезными
(жалюзными) ребрами
Условное |
Расстояние между пластинами h, мм |
|
мм |
|
|
|
3 |
Отношение поверхности ребер к полной поверхности |
|
|
|
|
/ м |
||||
обозначение |
|
|
|
|
||||
|
, |
|
|
|
2 |
|||
|
Г |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
поверхности |
Числоребер100ммна шириныпакета |
Гидравлическийдиаметр 4r |
Толщинареберммδ, |
отогнутогоДлинаребра, мм |
Величинаотгибамм, |
β,м |
||
|
||||||||
9,5-23,8 |
6,35 |
23,8 |
4,45 |
0,152 |
9,5 |
1,4 |
840 |
0,640 |
9.5(a) - 23,8 |
6,35 |
23,8 |
4,45 |
0,152 |
9,5 |
3,3 |
840 |
0,640 |
12,7 - 23,8 |
6,35 |
23,8 |
4,45 |
0,152 |
12,7 |
1,4 |
840 |
0,640 |
12.7(a) - 23,8 |
6,35 |
23,8 |
4,45 |
0,152 |
12,7 |
3,3 |
840 |
0,640 |
9,5-34,2 |
6,35 |
34,2 |
3,66 |
0,152 |
9,5 |
1,4 |
1 010 |
0,705 |
9.5(a) - 34,2 |
6,35 |
34,2 |
3,65 |
0.152 |
9,5 |
2,0 |
I 010 |
0,705 |
4,8 - 43,6 |
6,35 |
43,6 |
3,08 |
0,152 |
4.8 |
1.4 |
1 200 |
0,756 |
6,35 - 43,6 |
0,35 |
43,6 |
3,08 |
0,152 |
0,35 |
0.9 |
1 200 |
0,756 |
6,35(В) - 43,6 |
6,35 |
43,6 |
3,08 |
0,152 |
6,35 |
1,4 |
1 200 |
0,756 |
9,5 - 43,6 |
6,35 |
43,6 |
3,08 |
0,152 |
9.5 |
1,4 |
1 200 |
0,756 |
9,5(в) - 43,6 |
6.35 |
43,6 |
3,08 |
0,152 |
9.5 |
1.4 |
1 200 |
0,756 |
12,7 - 43,6 |
6,35 |
43,6 |
3,08 |
0,152 |
12,7 |
1.4 |
1 200 |
0,756 |
19 - 43,6 |
6,35 |
43,6 |
3,08 |
0,152 |
19,0 |
1,0 |
1200 |
0,756 |
19(В) - 43,6 |
6,35 |
43,6 |
3,08 |
0,152 |
19,0 |
1,0 |
1 200 |
0,756 |
32
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.3 |
||
|
Условноеобознаповерхностичение |
Расстояниемежду пластинами мм,h |
реберЧислона мм100ширины пакета |
|
Гидравлический диаметр4 r |
|
Толщинаребер δ, мм |
|
ребраДлинав |
направлениипо- ,токамм |
|
|
мβ, |
Отношениеповерхностиребер к поверхнополной - сти |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,35(s) - |
0,35 |
43.6 |
|
3,08 |
|
0,152 |
|
6,35 |
|
1 200 |
|
0,756 |
|||||||
|
43,6 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,38 - 48 |
12,3 |
48 |
|
|
3,41 |
|
0,102 |
|
2,38 |
|
1 115 |
|
0,862 |
||||||
|
3.18 - |
10,5 |
59,9 |
|
2,65 |
|
0,152 |
|
3,18 |
|
1 365 |
|
0,873 |
|||||||
|
59,9 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.4 |
||
|
Характеристики пластинчатых поверхностей |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
с волнистыми ребрами |
|
|
|
|
||||||||||||
|
обозначениеУсловноеповерхности |
|
междуРасстояниепластинами мм,h |
100нареберЧислом м ширины пакета |
|
Гидравлическийдиаметр 4 r мм |
|
|
реберТолщинаδ, мм |
|
волныДлина, мм |
|
Амплитуда, мм |
|
мβ, |
|
поверхностиОтношениеребер поверхностиполнойк |
|||
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м / |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
45 - 9.5B |
|
10,5 |
45 |
|
3,24 |
|
0,152 |
|
9.5 |
|
1,97 |
|
1 150 |
0,847 |
|||||
|
70 - 9.5B |
|
10,5 |
70 |
|
2,12 |
|
0,152 |
|
9.5 |
|
1,97 |
|
1 680 |
0,892 |
|||||
В работе Рисовича приведены результаты исследования теплоотдачи и сопротивления пластинчатых поверхностей с короткими ребрами обтекаемого профиля, обеспечивающего безотрывное обтекание. Опыты проводились при коридорном и шахматном расположении ребер. В результате сопоставления с некоторыми из рассмотренных выше поверхностей
33
установлена высокая эффективность таких ребер, что позволяет существенно уменьшить объем и сечение теплообменников газотурбинных установок.
1.2. Теплоотдача и потеря напора для пластинчато-стерженьковых теплообменников
Пластинчато-стерженьковые теплообменники отличаются от рассмотренных выше пластинчато-ребристых тем, что в них происходит поперечное обтекание относительно тонких стержней, связывающих параллельные ограничивающие пластины. На рис. 1.41 показана одна из конструкций такой теплообменной поверхности и ее элементы. В данном случае между двумя ограничивающими пластинами в специальных направляющих пазах размещаются плоские проволочные змеевики; собранный элемент помещается в печь, где происходит расплавление припоя, который после затвердевания обеспечивает хороший термический контакт стержней и пластин.
В других разновидностях таких теплообменников пазы для размещения проволочных змеевиков штампуются в самих пластинах. Иногда между пластинами устанавливаются стерженькисо специальными фиксаторами, после чего производится пайка в печах. Стержни могут располагаться в коридорном или шахматном порядке.
Рис. 1.41. Элементы пластинчато-стерженькового теплообменника [4]
34