Исследование переноса тепла в трубчато-решетчатых насадках с развитой поверхностью

Abstract

В данной работе представлено экспериментальное исследование зависимости интенсивности теплообмена Nu от безразмерной относительной глубины h / D плавно очерченных спиральных канавок при омывании при абсорбции аммиака аммонизированным рассолом. Известно, что теплообменные процессы имеют значительную роль во многих энергетических устройствах и технологической процессах. При интенсификации теплообмена увеличивается количество тепла и, соответственно, уменьшаются габаритные размеры теплообменника. Применение дискретно расположенных кольцевых выступов является одним из наиболее эффективных и исследованных способов интенсификации переноса тепла. Следует отметить, что накатка кольцевых каналов не увеличивает наружный диаметр труб, позволяя использовать данные трубы в тесных пучках, и не меняет существующей технологии сборки теплообменных аппаратов. В качестве экспериментального участка использовались гладкие и спирально-накатанные трубы из нержавеющей стали Х18Н10Т с плавно очерченными канавками снаружи и соответствующими выступами внутри. Экспериментально доказано, что при увеличении значений относительной глубины турбулизатора h / D перенос тепла возрастает для всех исследованных шагов размещения турбулизаторов t / D. Анализ экспериментальных данных показывает, что при переходном режиме Re, глубине канавок h / D от 0,003 до 0,095 и t / D = 0,77 интенсивность теплообмена возрастает от 141,5 до 155,1. Сопоставление экспериментальных данных показывает рост переноса тепла в пределах 1,088–1,130 раза. Из анализа данных видно, что снижение шага размещения турбулизаторов t / D с 3,0 до 0,025 приводит к увеличению интенсивности теплообмена Nu со 123,3 до 176,9. Делаются выводы, что уменьшить холодильную и увеличить абсорбционную зону можно только путем интенсификации теплообмена