Исследование теплогидравлической эффективности каналов с кольцевой накаткой
…
3
Таблица 2
Геометрические характеристики труб со сферическими выступами
(3D-шероховатость)
Номер
трубы
h
, мм
d
с
, мм
d
/
D
h
/
d
с
S
1
, мм
S
2
, мм
f
Условное
обозначение
1с
1,3
4,0
0,76 0,33
9
6
0,27
2с
1,3
5,0
0,76 0,26
9
6
0,42
3с
0,5
2,6
0,90 0,20
6
5
0,20
4с
0,5
2,5
–
0,20
7
7
0,20
5c
0,1
1,8
0,98 0,05
10
6
0,05
6c
0,5
2,6
0,90 0,20
9
6
0,11
П р и м е ч а н и е. Для всех указанных труб
D
= 10, 2 мм.
Дистиллированную воду подавали из накопительного бака с по-
мощью насоса через систему гасителей пульсаций. Эксперименталь-
ную трубу нагревали омическим способом — непосредственно про-
пусканием электрического тока по ней. Для стабилизации течения и
исключения дополнительных возмущений потока устанавливали пря-
молинейные участки с внутренним диаметром
D
= 10,2 или 7,6 мм на
входе (
L
/
D
= 200) и на выходе (
L
/
D
= 100). В ходе эксперимента из-
меряли: расход воды, полное и статическое давление на входе и пе-
репад давлений в трубе, температуру теплоносителя на входе в трубу
и на выходе из нее, температуру по длине трубы и в характерных
точках, параметры электрического тока системы нагрева трубы. По
измеряемым значениям рассчитывали потери давления и коэффици-
енты гидравлического сопротивления, тепловые потоки, восприни-
маемые теплоносителем, и средние коэффициенты теплоотдачи на
участках трубы и по всей трубе. Результаты тестовых экспериментов
по определению гидросопротивления и теплоотдачи прямой трубы с
отклонениями не более 10 % согласуются с известными зависимо-
стями.
Результаты экспериментальных исследований.
На рис. 3 при-
ведены экспериментальные значения коэффициента гидравлического
сопротивления и средние значения коэффициента теплоотдачи труб с
кольцевой накаткой. Результаты для турбулентного режима сравнива-
лись с результатами работы [6], отмечено удовлетворительное согла-
сование данных (отклонения до 15 %). Здесь и далее при расчете числа
Рейнольдса Re (Re
D
) в качестве определяющей температуры выбрана
средняя температура теплоносителя, в качестве определяющего разме-
ра — внутренний диаметр трубы
D.
На рис. 3,
б
приняты следующие
