Експериментальні дослідження теплових характеристик пакетів труб із нахиленими поперечними ребрами.

Тепловіддача пакетів оребрених труб при їх поперечному обтіканні потоком набігаючого повітря, на відміну від аеродинаміки, більш складний процес і залежить від великого числа параметрів. Це пов’язано із необхідністю вимірювання поля температур на поверхні ребра і поля температур потоку в міжреберному каналі, так як ці поля неізотермічні.

Досліджувані пакети труб встановлювались в робочій ділянці аеродинамічної труби відкритого типу. Описання основних елементів стенду приведено в розділі 2.1., а загальний вигляд установки показаний на рис. 2.2.

Теплотехнічні дослідження пакетів труб здійснювалися із допомогою методів повного та локального теплового моделювання при стаціонарному тепловому потоці. Проте за основу були взяті результати повного методу моделювання, як найбільш достовірного і максимально наближеного до реальних процесів теплообміну в апаратах повітряного охолодження (АПО). Локальний метод проводився виключно для порівняння методів моделювання теплообмінних процесів.

Характеристики досліджуємих пакетів труб приведені в таблиці 2.1..

Із врахуванням геометричних особливостей нахилених ділянок оребрення в роботі досліджувались пакети труб при різних варіантах обтікання ребер набігаючим потоком повітря (рис. 2.3.).

В дослідах використовувались коридорні та шахові чотирьох рядні пакети оребрених труб при швидкостях у звуженому (“живому”) перерізі робочої ділянки ω_жп= 2,4÷10,3 м/с².

Для збільшення точності дослідів питома теплове навантаження, віднесене до зовнішньої поверхні оребреної труби, для всіх пакетів труб було однакове і підтримувалося постійно на рівні 240 Вт\м².

Загальноприйнятою методикою експериментальних робіт в пакетах оребрених труб є визначення середнього коефіцієнта тепловіддачі, що характеризує сумарний теплообмін (α_пр). При розрахунку приведених коефіцієнтів тепловіддачі (α_пр) кількість переданої теплоти відносилась до гладкої поверхні калориметра із діаметром несучої труби (2.10.).

Для оцінки теплової ефективності поверхні проведено визначення конвективних коефіцієнтів тепловіддачі (α_к) (2.11.).

При розрахунках доля теплоти, що відводилась випромінюванням, не враховувалась, оскільки для оребрених труб вона складає незначну величину (менше 1%) [7].

Результати теплових досліджень представлені на рисунках 2.15. і 2.16. робочими залежностями виду α_к=ƒ(ω_жп) і α_пр=ƒ(ω_жп).

Рисунок 2.15. Залежність конвективного коефіцієнта тепловіддачі від швидкості повітря в живому перерізі пакетів труб (позначення див. Табл.2.1.).

Рисунок 2.16. Залежність приведеного коефіцієнта тепловіддачі від швидкості повітря в живому перерізі пакетів труб (позначення див. Табл.2.1.).