Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского» ОЦЕНКА ТЕПЛОАЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПАКЕТОВ ВИНТООБРАЗНЫХ ТРУБ На основе усовершенствованного метода выполнена оценка теплоаэродинамической эффективности шахматных пакетов винтообразных и гладких круглых труб. Проведено сравнение их теплоаэродинамических, весовых, габаритных характеристик на примере теплового и аэродинамического расчетов воздухоподогревателя-регенератора. По результатам сравнительного анализа показаны преимущества винтообразных труб с равноразвитой поверхностью нагрева над поверхностями из традиционных труб круглого сечения. Ключевые слова: винтообразная труба, пакет, поверхность, эффективность, регенератор, расчет, сравнение. Введение Создание любого теплообменного оборудования всегда связано с расчетами тепловых потоков между "горячей" и "холодной" средами. При этом для разработчиков одной из основных задач является выбор поверхностей нагрева теплообменного устройства, площадь поверхности которых способна передать заданное количество теплоты при, как можно меньшем аэродинамическом сопротивлении. Практический опыт показывает, что такие поверхности состоят в большинстве случаев из пластинчатых или трубчатых элементов разных конструкций, форм и геометрии, с оребрением или без него. Поэтому для сравнения теплопередающих элементов между собой и выбора лучшего из них с точки зрения теплообмена и аеродинамического сопротивления, необходимо представлять уровень их теплоаеродинамической эффективности. Анализ литературных источников Оценка, сравнение и выбор более эффективных теплообменных поверхностей является достаточно сложной задачей в первую очередь из-за необходимости учета большого количества теплоаэродинамических показателей, характеризующих работу теплообменного устройства и тесно связанных между собой. К таким показателям можно отнести коэффициент теплоотдачи, аэродинамическое сопротивление, компактность, массу труб, стоимость теплообменной поверхности. Разработке методов сравнения различных теплообменных поверхностей по теплоаэродинамической эффективности на основе разных условий и критериев посвящено достаточно большое количество исследований [1-5]. В них, как правило, преимущество того или иного типа поверхности с энергетической точки зрения характеризуется отношением переданного количества теплоты через данную поверхность к энергии, затраченной теплоносителем на преодоление ее сопротивления. Сравнение же поверхностей между собой (или с эталонной) и выбор из них более эффективной, осуществляется путем установки взаимосвязи между теплоотдачей и сопротивлением при равенстве чисел Рейнольдса с привлечением сведений о массо-габаритных характеристиках сравниваемых объектов. Например, в усовершенствованном обобщенном способе [6], в качестве критерия сравнения используются эффективные числа Нуссельта при равенстве эффективных чисел Рейнольдса, которые характеризуют рабочие параметры теплообменных поверхностей: тепловую мощность и мощность на прокачку теплоносителя, его теплофизические свой...
