Heat Transfer in Air Flow Across a Single-Row Bundle of Tubes With Spiral Grooves

Халатов, А. А.; Kovalenko, G. V.; Мейрис, А. Ж.

doi:10.1007/s10891-018-1719-x

Cited by 5 publications

(2 citation statements)

References 1 publication

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…Both passive and active techniques are used to heat transfer enhancement. Passive methods include twisted tube bundles [6], tubes with spiral grooves [7], tubes with spiral finning [8], tube bundles with different diameters [9], etc. The active method includes the application of an electromagnetic field [10], vibration [11], or rotation [12] of the heat exchange surface, etc.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Local Heat Transfer Dynamics in the In-Line Tube Bundle under Asymmetrical Pulsating Flow

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

The pulsating flow is one of the techniques that can enhance heat transfer, therefore leading to energy saving in tubular heat exchangers. This paper investigated the heat transfer and flow characteristics in a two-dimensional in-line tube bundle with the pulsating flow by a numerical method using the Ansys Fluent. Numerical simulation was performed for the Reynolds number Re = 500 with different frequencies and amplitude of pulsation. Heat transfer enhancement was estimated from the central tube of the tube bundle. Pulsation velocity had an asymmetrical character with a reciprocating flow. The technique developed by the authors to obtain asymmetric pulsations was used. This technique allows simulating an asymmetric flow in heat exchangers equipped with a pulsation generation system. Increase in both the amplitude and the frequency of the pulsations had a significant effect on the heat transfer enhancement. Heat transfer enhancement is mainly observed in the front and back of the cylinder. At a steady flow in these areas, heat transfer is minimal due to the weak circulation of the flow. The increase in heat transfer in the front and back of the cylinder is associated with increased velocity and additional flow mixing in these areas. The maximum increase in the Nusselt number averaged over space and time in the entire studied range was 106%, at a pulsation frequency of 0.5 Hz and pulsation amplitude of 4.5. A minimum enhancement of 25% was observed at a frequency of 0.166 Hz and amplitude of 1.25.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Local Heat Transfer Dynamics in the In-Line Tube Bundle under Asymmetrical Pulsating Flow

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…6. System of vortices generated behind a cylinder with a groove (computer calculation) [17] In the narrowest place between the cylinders, thin pointed vortices come from the grooves, along which the coupling vortices move, the size of which is near to the axial distance between the grooves. Different velocities of rotation of vortices determine at least two frequencies, and taking into account the second harmonic and four frequencies of oscillations in the flow after passing the area of the bundle.…”

Section: Visualization Of the Stagnant Zone Behind The Cylinders Amentioning

confidence: 99%

Research of hydrodynamics and heat transfer during the transverse air flow of a row of cylinders with screw grooves

Халатов

Kovalenko

Muliarchuk

2020

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Поперечне обтікання циліндрів-поширене явище в багатьох галузях техніки. Технологічна простота виконання трубчастих конструкцій робить їх привабливими, особливо при застосуванні робочих тіл, які знаходяться під різними величинами тиску. Разом з тим, циліндри відносяться до категорії «погано обтічних» тіл, і існує широка можливість покращення їх гідродинаміки і тепловіддачі. Для кругового циліндра існує діапазон швидкостей, в якому його гідравлічний опір може зменшуватись від деформації поверхні циліндра. Це явище може бути використане для раціонального проектування теплообмінників. В аеродинамічній трубі відкритого типу були визначені коефіцієнти тепловіддачі та гідравлічні опори однорядних пучків циліндрів з декількома типами спіральних канавок на зовнішній поверхні. Найбільший приріст тепловіддачі (64 %) показав циліндр з найменшим кроком канавки (10 мм), на другому місці опинився екземпляр з порівняно великим кроком-40 мм. Застосування найкращої спіральної канавки дозволило зменшити гідравлічний опір на 19 %. Для пояснення ефектів застосовувались візуалізація і комп'ютерне моделювання. Відповідність комп'ютерного моделювання експериментальним результатам визначалась порівнянням середнього коефіцієнту теплообміну (розрахункового і визначеного за допомогою льодового калориметра). В результаті вибрано модель турбулентності RNG_ke, яка забезпечує кращу відповідність моделі експерименту. Комп'ютерне моделювання пояснило фізичну картину обтікання циліндрів зі спіральними канавками, в тому числі їх взаємний вплив при відмінній осьовій орієнтації в пучку. Показано, що наявність спіральної канавки, яка з одної сторони збільшує тепловіддачу, а з другої сторони зменшує гідравлічний опір, може суттєво збільшити теплогідравлічну ефективність (фактор аналогії Рейнольдса) Ключові слова: тепловіддача, гідродинаміка, інтенсифікація тепловіддачі, гідравлічний опір, спіральні канавки, аналогія Рейнольдса

show abstract

Experimental Study of Flow Near a Hydrophobic Cylinder at High Reynolds Numbers

Dobrosel′skii

2024

J Eng Phys Thermophy

View full text Add to dashboard Cite

Heat Transfer in Air Flow Across a Single-Row Bundle of Tubes With Spiral Grooves

Cited by 5 publications

References 1 publication

Local Heat Transfer Dynamics in the In-Line Tube Bundle under Asymmetrical Pulsating Flow

Local Heat Transfer Dynamics in the In-Line Tube Bundle under Asymmetrical Pulsating Flow

Research of hydrodynamics and heat transfer during the transverse air flow of a row of cylinders with screw grooves

Experimental Study of Flow Near a Hydrophobic Cylinder at High Reynolds Numbers

Contact Info

Product

Resources

About