Численное исследование теплообмена и аэродинамики одиночных труб каплевидной формы
DOI: 10.17586/1606‑4313‑2020‑19‑3-91-99
УДК 536.24.004.414.23:533.6.011.004.414.23
Дееб Р. ., Сиденков Д.В.
Ключевые слова: каплевидные трубы, относительное удлинение профиля, число Нуссельта, коэффициент трения, коэффициент давления, мощность прокачки, численное моделирование.
УДК 536.24.004.414.23:533.6.011.004.414.23
Численное исследование теплообмена и аэродинамики одиночных труб каплевидной формы
Ссылка для цитирования: Дееб Равад, Сиденков Д. В. Численное исследование теплообмена и аэродинамики одиночных труб каплевидной
формы // Вестник Международной академии холода. 2020. № 3. С. 91-99.
Аннотация
Проводится численное исследование теплообмена и аэродинамического сопротивления одиночных труб каплевидного и круглого профиля поперечного сечения при поперечном обтекании воздухом в диапазоне изменения чисел Рейнольдса от 1,5·103 до 26,5·103. Трубы имеют относительное удлинение профиля L/D= 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5 и 4, когда L/D= 1, труба является круглой.Представлено распределение локальных коэффициентов теплоотдачи α, давления Cpи трения Cfпо половине периметра труб для всех исследованных случаев. Показано что, максимальное значение Cf постепенно увеличивается с увеличением L/D. Предложены зависимости, позволяющие определить средние значения числа Нуссельта и коэффициента трения fодиночных труб, в зависимости от числа Рейнольдса и относительного удлинения профиля. Результаты моделирования показали хорошее совпадение с экспериментальными результатами, доступными в литературе. Каплевидные трубы требуют значительно меньшей мощности для прокачки воздуха по сравнению с круглой трубой одинаковой площади поверхности теплообмена и условиях эксплуатации. Численные результаты показывают, что теплоаэродинамические характеристики каплевидной трубы с L/D= 4, лучше по сравнению с другими исследованными случаями.
Аннотация
Проводится численное исследование теплообмена и аэродинамического сопротивления одиночных труб каплевидного и круглого профиля поперечного сечения при поперечном обтекании воздухом в диапазоне изменения чисел Рейнольдса от 1,5·103 до 26,5·103. Трубы имеют относительное удлинение профиля L/D= 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5 и 4, когда L/D= 1, труба является круглой.Представлено распределение локальных коэффициентов теплоотдачи α, давления Cpи трения Cfпо половине периметра труб для всех исследованных случаев. Показано что, максимальное значение Cf постепенно увеличивается с увеличением L/D. Предложены зависимости, позволяющие определить средние значения числа Нуссельта и коэффициента трения fодиночных труб, в зависимости от числа Рейнольдса и относительного удлинения профиля. Результаты моделирования показали хорошее совпадение с экспериментальными результатами, доступными в литературе. Каплевидные трубы требуют значительно меньшей мощности для прокачки воздуха по сравнению с круглой трубой одинаковой площади поверхности теплообмена и условиях эксплуатации. Численные результаты показывают, что теплоаэродинамические характеристики каплевидной трубы с L/D= 4, лучше по сравнению с другими исследованными случаями.
Ключевые слова: каплевидные трубы, относительное удлинение профиля, число Нуссельта, коэффициент трения, коэффициент давления, мощность прокачки, численное моделирование.
English
Русский
