Моделювання теплообмінної секції апарату повітряного охолодження на основі шахових пакетів труб різного профілю

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБаранюк, О. В.
dc.contributor.authorВоробйов, М. В.
dc.contributor.authorBaranyuk, Oleksandr V.
dc.contributor.authorVorobiov, Mykyta V.
dc.date.accessioned2021-11-02T12:57:16Z
dc.date.available2021-11-02T12:57:16Z
dc.date.issued2021
dc.descriptionБаранюк, О. В. Моделювання теплообмінної секції апарату повітряного охолодження на основі шахових пакетів труб різного профілю = Modeling of the heat exchange section of the air cooling device on the basis of chess packages of tubes of different profile / О. В. Баранюк, М. В. Воробйов // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2021. – № 2 (485). – С. 20–29.uk_UA
dc.description.abstractАнотація. Робота присвячена аналізу перспективи використання як теплообмінних секцій апаратів повітряного охолодження шахових пакетів труб з зовнішнім шайбовим і гвинтовим оребренням, труб плоско-овального профілю з повним і неповним оребренням. Метою роботи є розробка обґрунтованих рекомендацій щодо вибору найбільш перспективної з теплоаеродинамічної точки зору поверхні теплообміну для теплообмінної секції апаратів повітряного охолодження. Для досягнення поставленої мети виконано аналіз результатів розрахунку за узагальнюючими залежностями для розрахунку конвективних коефіцієнтів теплообміну шахових пакетів труб з зовнішнім шайбовим і гвинтовим оребренням, які сьогодні успішно використовуються як теплообмінні секції апаратів повітряного охолодження, а також пучків труб плоско-овального профілю з повним і непо вним оребренням, які можуть бути використані під час конструювання останніх. Розрахунки проводились для апарату повітряного охолодження зигзагоподібного типу, що складався із шести секцій. У кожній секції – 8 рядів труб довжиною 6 м, які утворюють один хід з боку газу. Кількість вентиляторів на один апарат – 1 шт. В якості теплоносія, що охолоджувався всередині труб апарату повітряного охолодження, вибрано природний газ. Розрахунок виконувався при однакових температурах природного газу на вході в труби – t1 = 40°C – і t2 = 20°C – на виході з них. Температура охолоджуючого повітря на вході в апарат повітряного охолодження становила ϑ1 = 0°C, температура повітря після – ϑ2 = 6,47°C. Витрата природного газу вибрана рівною D = 60 кг/с, а продуктивність вентилятора G = 354 м3 /год. Теплова потужність апарату повітряного охолодження Q = 3,036 МВт, температурний напір Δt = 25,35°С. Для всіх досліджених типів труб зберігалась незмінність коефіцієнту оребрення Ψ = 9,2. Дослідження проводилися в діапазоні зміни відносних кроків труб в шаховому пучку S1/S2 від 0,5 до 2,5. Результати визначення теплоаеродинамічної ефективності свідчать, що найвищими показниками з інтенсивності тепловіддачі володіють пучки плоско-овальних труб з неповним оребренням, які в середньому в 2,5 рази перевищують інтенсивність тепловіддачі циліндричних труб з шайбовим і гвинтовим оребренням і майже в 4 рази плоско-овальні труби з повним оребренням. Аеродинамічний опір пучків плоско-овальних труб з неповним оребренням в середньому на 50% нижчий, ніж в труб-аналогів. На жаль, значення компактності пучків таких труб лише на 11% нижче, ніж значення компактності циліндричних труб з шайбовим і гвинтовим оребренням.uk_UA
dc.description.abstract1Abstract. The work is devoted to the analysis of the prospects of using as heat exchange sections of air cooling devices chess packages of tubes with external washer and screw finning, tubes of flat-oval profile with full and incomplete finning. The aim of the work is to develop substantiated recommendations for the selection of the most promising from the heat-aerodynamic point of view of the heat exchange surface for the heat exchange section of air cooling devices. To achieve this goal, the analysis of the results of the calculation of generalized dependences for the calculation of convective heat transfer coefficients of checkerboard packages of tubes with external washer and screw finning, which are still successfully used as heat exchange sections of air cooling devices, and flat-profile tube bundles finning which can be used in the construction of the latter. The calculations were performed for a zigzag-type air cooling apparatus consisting of six sections. In each section – 8 rows of tubes 6 m long, which form one course of the gas; number of fans per device – 1. Natural gas was selected as the coolant cooled inside the tubes of the air cooling apparatus. The calculation was performed at the same natural gas temperatures at the inlet to the tubes – t1 = 40°C and t2 = 20°C at the outlet of them. The temperature of the cooling air at the entrance to the air cooling apparatus was ϑ1 = 0°C, the air temperature after – ϑ2 = 6,47°C. The natural gas consumption is selected equal to D = 60 kg/s, and the fan capacity G = 354 m3 /h. Thermal power of the air cooling device – Q = 3,036 MW, temperature pressure Δt = 25,35°С. For all investigated types of tubes, the finning coefficient Ψ = 9,2 remained unchanged. The studies were performed in the range of changes in the relative steps of the tubes in the chess beam S1/S2 from 0,5 to 2,5. The results of determining the heat-aerodynamic efficiency show that the highest indicators of heat transfer intensity have bundles of flat-oval tubes with incomplete finning, which are on average 2,5 times higher than the heat transfer intensity of cylindrical tubes with washer and helical finning and almost 4-fold flat-oval tubes with full finning. The aerodynamic drag of bundles of flat-oval tubes with incomplete finning is on average 50% lower than that of analogue tubes. Unfortunately, the value of the compactness of the beams of such tubes is only 11% lower than the value of the compactness of cylindrical tubes with washers and helical fins.uk_UA
dc.identifier.issn2311–3405 (Print)
dc.identifier.issn2313-0415 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/4537
dc.language.isoukuk_UA
dc.relation.ispartofseries536.24:533.6.011uk_UA
dc.subjectвимушена конвекціяuk_UA
dc.subjectінтенсифікація теплообмінуuk_UA
dc.subjectаеродинамічний опірuk_UA
dc.subjectтеплоаеродинамічна ефективністьuk_UA
dc.subjectforced convectionuk_UA
dc.subjectheat exchange intensificationuk_UA
dc.subjectaerodynamic draguk_UA
dc.subjectheat aerodynamic efficiencyuk_UA
dc.titleМоделювання теплообмінної секції апарату повітряного охолодження на основі шахових пакетів труб різного профілюuk_UA
dc.title1Modeling of the heat exchange section of the air cooling device on the basis of chess packages of tubes of different profileuk_UA
dc.title22021
dc.typeArticleuk_UA

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Baranyuk.pdf
Розмір:
773.34 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
стаття
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.05 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 2 (485) 2021