Abstract

Today, heat transfer processes are present in almost all technological processes of various industries. In heat exchange processes, shell-and-tube heat exchangers are quite effective and easy to manufacture, as the long-term practice of using these devices has shown. Therefore, intensification of heat transfer processes, improvement and development of appropriate equipment is a very urgent task. The object of research is a heat-exchange element with special finning on heat-exchange tubes. The subject of research is the heat transfer processes implemented in a heat exchange element with special finning. The aim of the study is to determine the efficiency of heat transfer of the finned surface of the heat exchange element under conditions of forced convection and to evaluate its efficiency by means of experimental and computer research. This article presents a computer simulation that allows to adequately assess the efficiency of using various designs of finning elements of heat exchange equipment. This is confirmed by the convergence of the experimental data and the results of computer simulation (the discrepancy between the results of the experiment and computer simulation does not exceed 5 %). Experimental and computer studies have shown that the proposed technical solution is more effective than standard ones and can be used in the design of new equipment or improvement of the existing one.

Highlights

  • The estimation of efficiency of a heat exchange element of a finning of a new design which is based on results of experimental researches and computer modeling is presented

  • A model of heat transfer implemented in the ANSYS environment using the k-ε turbulence model is proposed

  • The subject of research is the heat transfer processes implemented in a heat exchange element with special finning

Read more

Summary

Мета і завдання досліджень

Метою дослідження є визначення ефективності теплообміну оребренной поверхні теплообмінного елемента в умовах вимушеної конвекції. Для досягнення поставленої мети були поставлені наступні задачі:. – розробити комп'ютерні моделі лабораторного стенду з урахуванням всіх граничних умов протікання теплообміну для трьох видів конструкцій теплообмінних трубок (без оребрення, з класичним оребренням, зі спеціальним оребренням нової конструкції) і визначити оптимальний варіант;. – перевірити можливість використання методики комп'ютерного моделювання для зменшення витрат на впровадження нових конструктивних рішень без необхідності виготовлення дослідного зразка;. – провести експериментальні дослідження на лабораторному стенді для оцінки ефективності конструкції теплообмінних трубок без оребрення та з типовим оребренням;. – порівняти ефективність використання теплообмінних трубок без оребрення і з типовим оребренням;. – надати рекомендації можливості використання спеціального оребрення нової конструкції в якості розвиненої поверхні для теплообмінних трубок

Дослідження теплопередачі
Установка для вивчення ефективності поверхонь теплообміну
Аналіз результатів проведення експериментів
Обговорення результатів досліджень теплообмінного елемента
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call