Влияние эксцентриситета на теплопередачу в скважинном противоточном теплообменном аппарате типа "труба в трубе"

• Видавець: Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України
• Дата: 2016
• Автори: Бучко, А.В., Костиков, А.О.
• Формат: Стаття
• Мова: Russian
• Опубліковано: Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України 2016
• Назва видання: Проблемы машиностроения
• Теми: Теплопередача в машиностроительных конструкциях
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99255
• Цитувати: Влияние эксцентриситета на теплопередачу в скважинном противоточном теплообменном аппарате типа "труба в трубе" / А.В. Бучко, А.О. Костиков // Проблемы машиностроения. — 2016. — Т. 19, № 1. — С. 9-12. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Теплообменные аппараты типа "труба в трубе" широко используются в вертикальных скважинных теплообменниках и другом техническом оборудовании. На практике из-за конструктивных особенностей каналов либо неточности сборки появляется эксцентриситет. При этом в поперечном сечении интегральная величина теплового потока через внутреннюю трубу становится отличной от аналогичной величины в случае соосных труб. В данной работе исследуется влияние эксцентриситета на величину теплового потока через внутреннюю трубу противоточного теплообменного аппарата типа «труба в трубе». Данная задача рассмотрена на примере вертикального скважинного теплообменного аппарата. Математическая модель теплофизических процессов, построена на базе системы уравнений, которая включает в себя уравнения: теплопроводности, неразрывности, энергии, движения вязкой жидкости Навье–Стокса, осредненное по Рейнольдсу. Для замыкания системы уравнений использовалась стандартная k–ε-модель турбулентности. Расчеты были проведены для различных вариантов смещения внутренней трубы и расхода теплоносителя. В результате серий вычислительных экспериментов получена функциональная зависимость теплового потока от величины смещения. В случае игнорирования эксцентриситета при проведении теплового расчета погрешность может составить до 12%. Полученные результаты могут быть использованы для проведения тепловых расчетов в кольцевых каналах с эксцентриситетом скважинных теплообменников и в других технических устройствах.