Экспериментальное исследование влияния геометрической формы кольцевых турбулизаторов на интенсификацию теплообмена в трубах

Щербаченко, Иван Константинович

Экспериментальное исследование влияния геометрической формы кольцевых турбулизаторов на интенсификацию теплообмена в трубах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Щербаченко, Иван Константинович АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ

2003 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.14 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Экспериментальное исследование влияния геометрической формы кольцевых турбулизаторов на интенсификацию теплообмена в трубах»

Автореферат диссертации на тему "Экспериментальное исследование влияния геометрической формы кольцевых турбулизаторов на интенсификацию теплообмена в трубах"

УДК 536.27; 662.987 На правах рукописи

ЩЕРБАЧЕНКО Иван Константинович

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ КОЛЬЦЕВЫХ ТУРБУЛИЗАТОРОВ НА ИНТЕНСИФИКАЦИЮ ТЕПЛООБМЕНА В ТРУБАХ

Специальность 01.04.14 -Теплофизика и теоретическая теплотехника

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Москва 2003

Работа выполнена на кафедре Авиационной и ракетно-космической теплотехники Московского авиационного института (Государственного технического университета).

Научный руководитель:

Заслуженный деятель науки РФ, Лауреат Государственных премий СССР и РСФСР, д.т.н., профессор Дрейцер Г.А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кузма - Кичта Ю. А.

доктор технических наук, профессор Шейпак А.А.

Ведущая организация:

ОАО «НПО «Сатурн», НТЦ им. А. Люльки

Защита состоится «_»

2003 г. в

часов на заседании

диссертационного совета в Московском авиационном институте (Государственном техническом университете) по адресу: 125993, г. Москва, А-80, ГСП-3, Волоколамское ш.,

д.4.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Московского авиационного института (Государственного технического университета).

Опыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью, просим выслать по адресу: 125993, г. Москва, А-80, ГСП-3, Волоколамское ш., д.4, Ученый Совет МАИ, ученому секретарю диссертационного совета.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д212.125.08 доцент, к.т.н.

2-ооз-а

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Теплообменные аппараты • устройства, предназначенные для передачи теплоты от одного теплоносителя к другому - одни из наиболее распространенных устройств во всех видах и типах энергетических установок и двигателей. С ростом энергетических мощностей и объема производства все более увеличиваются масса и габариты применяемых теплообменных аппаратов. На их производство расходуется огромное количество легированных и цветных металлов.

Необходимо отметить, что при выборе для практического применения того или иного метода интенсификации теплообмена приходится учитывать не только эффективность самой поверхности, но и ее универсальность для одно и двухфазных теплоносителей, технологичность ее изготовления, технологичность сборки теплообменного аппарата, прочностные требования, загрязняемость поверхности, особенности эксплуатации и т.д. Все эти обстоятельства существенно снижают возможности выбора эффективных поверхностей.

В Московском авиационном институте разработан высокоэффективный метод интенсификации теплообмена в трубчатых теплообменных аппаратах - кольцевые турбулизаторы. Кольцевые диафрагмы и канавки турбулизируют поток в пристенном слое и обеспечивают интенсификацию теплообмена снаружи и внутри труб. Применение данного метода интенсификации теплообмена позволяет в 1.5...2 раза уменьшить объем теплообменного аппарата при неизменных значениях тепловой мощности и мощности на прокачку теплоносителей.

Несмотря на то, что данный метод интенсификации известен уже давно, и было проведено большое число исследований, посвященных этому вопросу, исследованию влияния формы профиля кольцевого турбулизатора на эффективность интенсификации не уделялось должного внимания, большинство экспериментов проводилось на трубах с турбулизаторами примерно одинаковой геометрической формы. Основное внимание в этих исследованиях обращалось на высоту турбулизаторов и шаг их размещения я в зависимости от этих параметров обобщались полученные данные по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению в этих трубах, _________

РОС. национальная библиотека

Настоящая работа ставит перед собой целью выявление влияние формы профиля турбулизаторов при постоянных высотах и шагах их размещения на теплоотдачу и гидравлическое сопротивление внутри труб, получение обобщающих экспериментальные данные зависимостей и разработка на основании этих зависимостей инженерной методики расчета теплообмена и гидравлического сопротивления в этих трубах.

Объектом исследования являются теплоотдача и гидравлическое сопротивление в разработанных в'МАИ трубах с периодически расположенными кольцевыми диафрагмами различной геометрической формы, полученных накаткой.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые систематическому изучению было подвергнуто влияние формы профиля кольцевого турбулизатора на теплообмен и гидродинамику при турбулентном режиме течения теплоносителя внутри труб.

Практическая ценность работы состоит в том, что:

1. Впервые получена расчетная зависимость для определения теплогидравлических

п ' Т1 л

характеристик трубы с кольцевыми турбулизаторами в зависимости от их формы, пригодная для инженерных расчетов.

2. Проведены эксперименты по изучению возможности увеличения теплоотдачи внутри труб с кольцевыми турбулизаторами путем установки скрученных лент.

Автор защищает:

1. Результаты экспериментальных исследований теплоотдачи и гидравлического сопротивления при течении теплоносителя внутри труб с кольцевыми турбулизаторами различной конфигурации.

2. Полученную по результатам' обобщения опытных данных расчетную зависимость для

определения влйяния формы профиля кольцевых турбулизаторов на теплообмен и

■л ■

гидравлическое сопротивление внутри труб.

Результаты данной работы докладывались на:

1. Всероссийском открытом конкурсе научно-исследовательских, проектно-конструкторсКих и технологических работ студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященном 70-летию МАИ (2000 г.).

2. Заседаниях кафедры 204 МАИ (2002-2003 г.г.).

3. Третьей Российской национальной конференции по теплообмену (21-25 октября 2002 г., Москва).

4. Школе - семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева (26 - 30 мая 2003 г., Рыбинск).

По результатам диссертации опубликовано 3 печатные работы:

1. Дрейцер ГЛ., Щербаченко И.К. Исследование интенсификации теплообмена в трубах с кольцевыми турбулизаторами плавной конфигурации // «Ракетное и космические систему». Сборник тезисов статей студентов, аспирантов и молодых ученых,^,: Дзд-во МАИ. 2000. С. 96-100.

2. Дрейцер Г.А., Мякочин A.C., Щербаченко И.К. Экспериментальные исследования влияния геометрической формы турбулизаторов на интенсивность тецлообмрна в трубах // Труды Третьей Российской национальной конференции по теплообмену. Т.б. М.: Изд-во МЭИ, 20(0. £.96-99.

3. Щербаченко И.К. Исследование интенсификации теплообмена в трубах с кольцевыми турбулизаторами плавной конфигурации // Труды XTV Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева. T.l. М.: Изд-во МЭИ, 2003. С.151-154.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из четырех глав, введения, выводов, списка литературы, а также приложений, что составляет 174 страниц машинописного текста; содержит 69 рисунков и 27 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во «Введении» обсуждается актуальность темы диссертации. В главе 1 рассмотрены современные методы интенсификации теплообмена применительно к течению однофазных теплоносителей: периодические кольцевые выступы, закрутка потока в трубах с помощью кольцевых вставок, каналы со спиральными выступами и пружинными вставками, применение продольных ребер, криволинейные каналы, витые трубы,- подмешивание к потоку жидкости газовых пузырей, воздействие на поток электростатических полей, вибрация поверхности теплообмена, наложение на вынужденное течение пульсаций давления, интенсификаторы типа диффузор - конфузор, применение сферических лунок, струйные системы, пористые вставки. Показано, что эффективность этих способов различна, и в лучшем случае удается увеличить теплоотдачу в 2-3 раза, но для разных способов при существенно различных затратах энергии.

Проанализирована эффективность интенсификации теплообмена в трубах теплообменных аппаратов и Показано, что наилучшие результаты дает использование кольцевых турбулизаторов, что позволяет до 2-х раз уменШйТь поверхность трубчатых теплообменных аппаратов при сохранении неизменными их тепловой мощности, расходов теплоносителей и мощностей на их прокачку.

Разработанные в МАИ трубы с кольцевыми турбулизаторами применимы для аппаратов, работающих на газах и жидкостях, при кипении и конденсации теплоносителей, т.е. обладают необходимой для практического применения универсальностью. Отработана простая технология накатки кольцевых турбулизаторов, которая допускает использование стандартного оборудования, при этом стоимость производства накатки не превышает нескольких - процентов от стоимости труб. Кроме того, эти трубы обладают пониженной загрязняемостью. По результатам многочисленных исследований труб с кольцевыми турбулизаторами выработаны надежные расчетные рекомендации для нахождения их теплогидравлических характеристик. Таким образом, трубы с кольцевыми турбулизаторами удовлетворяют всем требованиям, необходимым для их широкого практического применения.

Отмечено, что в проведенных в 60"* - 70"* годы в МАИ исследованиях интенсификации теплообмена в трубах с кольцевой накаткой не обращалось должного внимания на геометрическую форму турбулизаторов, так как все исследования проводились на трубах с турбулизаторами примерно одинаковой геометрической формы. Основное внимание обращалось на высоту турбулизаторов и шаг их размещения и в зависимости от этих параметров (отношения диаметра диафрагмы к внутреннему диаметру трубы d/D и отношению шага размещения турбулизаторов к внутреннему диаметру трубы t/D) обобщались полученные данные по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению в этих трубах.

Если приближенно представить геометрическую форму сечения турбулизатора-диафрагмы в виде сегмента радиусом R (см. Рис.3), то для большинства исследованных труб отношение радиуса закругления к внутреннему диаметру трубы - R/D было одинаковым, а в тех работах, где турбулизаторы имели различную форму, не было предпринято попыток обобщить и проанализировать влияние этого параметра. При накатке кольцевых диафрагм в зависимости от технологических режимов, материала и толщины стенки возможно получение различной формы турбулизаторов и поверхности трубы в целом. Поскольку при изменении формы турбулизаторов и сохранении их высоты и шага возможно изменение полученных данных по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению, необходимы специальные исследования этой проблемы.

Показано, что использование непрерывной закрутки потока скрученной лентой или шнековыми вставками заметно менее эффективно, чем при использовании кольцевых турбулизаторов, причем различие возрастает с ростом числа Re. Ленточные вставки по эффективности могут сравнится с кольцевыми турбулизаторами только при Re = 104 ...2-Ю4, а при больших Re их эффективность существенно ниже. Шнековые вставки по своей

эффективности значительно хуже, чем ленточные, и в большом диапазоне чисел Яе и тагов закрутки вообще не эффективны. Кроме этого, эти методы интенсификации сложны в реализации, обладают низкой технологичностью.

Другие методы закрутки (спиральные каналы, закрутка потока на входе в канал, спиральные проволочные вставки, спиральные или продольные ребра внутри труб) менее эффективны, чем рассмотренные выше. Большинство этих методов существенно усложняют конструкцию теплообменной поверхности, низко технологичны и, в конечном счете, дороги в реализации и эксплуатации.

В главе 2 на основании анализа, проведенного в первой главе, были сформулировать задачи исследования:

1. Разработка методики исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления в трубах с кольцевыми турбулизаторами различной геометрической формы, получениях накаткой, и создание соответствующих экспериментальных участков, разработка методики обработки экспериментальных данных.

2. Проведение экспериментов по исследованию теплоотдачи и гидравлического сопротивления внутри труб с кольцевыми турбулизаторами, имеющими различный профиль.

3. Анализ и обобщение всех имеющихся опытных данных по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению в трубах с кольцевыми турбулизаторами с учетом геометрии турбулизаторов, позволяющий дать рекомендации для инженерных расчетов и практического применения.

Методика исследования.

В проделанных исследованиях для определения среднего коэффициента теплоотдачи в трубе использовался, так называемый, метод теплообменника. Сущность его заключается в следующем.

Исследуемая труба помещается в кольцевом канале, и образуется теплообменник типа «труба в трубе» (см. Рис.2). Если изучается теплообмен в трубе, то в кольцевом канале циркулирует теплоноситель, обеспечивающий значительно больший коэффициент теплоотдачи, чем внутри трубы. Это позволяет исключить измерение температуры стенки, что существенно упрощает конструкцию экспериментальных участков и проведение эксперимента.

Горячий воздух, протекающий внутри трубы, охлаждается холодной водой, протекающей в кольцевом зазоре. Производится измерение температуры газа на входе Те] и

на выходе Tg: теплообменника, расхода газа Gs, температуры охлаждающей воды на входе Тц и на выходе Та теплообменника, расхода воды G/. Средний коэффициент теплоотдачи в трубе вычисляется по определенному в ходе эксперимента коэффициенту теплопередачи, известному коэффициенту теплоотдачи в кольцевом канале и известному тепловому сопротивлению стенки.

Количество тепла, переданного на этом участке от воздуха к воде, рассчитывается по изменению температуры воздуха:

Qg ~ Cpg (Tei-Tg2). (1)

Для контроля теплового баланса количество переданного тепла определяется также по изменению температуры воды:

Qi = Gi Cpi (Ta-Tii) , (2)

где Cpg и Cpi - средняя теплоемкость воздуха и воды соответственно. Утечками тепла вовне можно пренебречь, так как температура охлаждающей воды, протекающей снаружи, незначительно отличается от температуры окружающей среды.

Среднелогарифмический температурный напор между воздухом и водой (при противотоке):

Ы ~ Т —Т ' V3/

* *»»

Т -Т

Средняя температура охлаждающей воды: Г,= 0.5(7н+7Й) (4)

Средняя температура горячего газа:

= (5)

Коэффициент теплопередачи, отнесенный к внутренней поверхности трубы: К = —

МАТ»,

Коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке:

(6)

К 2\ D D, а,

где Д Д, - внутренний и наружный диаметр трубы; - коэффициент теплопроводности материала стенки.

Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде 0} определяется по следующей формуле:

Так как о> существенно выше ctg (отношение Qj/c% порядка 50-5- 100 и больше), то погрешности в определении оц несущественно влияют на точность определения среднего коэффициента теплоотдачи в трубе. Так, например, если погрешность определения а/ составляет 20%, погрешность измерения К - 5%, отношение Oi/ctg =100, то погрешность определения коэффициента теплоотдачи по горячей стороне =5.3%. При aja^ =50 ¿>Qg =5.6%. Даже если бо> вырастет на 50%, то в первом случае 8<% =5.6%, а во втором - fiofc =6.2%, то есть возрастает незначительно. Следовательно, данная методика обеспечивает достаточно высокую точность определения среднего коэффициента теплоотдачи в трубе в случае интенсификации теплообмена, когда коэффициент теплоотдачи в кольцевом канале вычисляется с меньшей точностью, чем в гладком канале.

Следует отметить, что данная методика исключает измерение температуры стенки, что позволяет значительно упростить конструкцию экспериментальных участков. Это особенно важно для исследования интенсификации теплообмена, когда приходится исследовать большое число вариантов турбулизаторов. Кроме того, повышается и надежность самих данных, т.к. проблема достоверного измерения температуры стенки трубы с турбулизаторами является весьма-Трудной.

Экспериментальная установка.

Для проведения исследований был реконструирован экспериментальный стенд кафедры 204, позволяющий проведение опытов в следующих диапазонах изменения

ai = Nuih/d3 ,

где Nui для трубы с канавками находится из соотношения:

(8)

(9)

где А = 0.5 (р„ - <1Н) - глубина канавок;

с13 - Д - Д, - эквивалентный диаметр кольцевого канала;

I - шаг канавок;

Ыиь, - для гладкой трубы:

(10)

параметров: температура воздуха на входе Tgi=90+150C, температура воздуха на выходе 7^2=35+50С, число Рейнольдса для воздуха Ле,=(2-Я2)-10\ давление воздуха ЛОРПя.

Экспериментальная установка представляет собой разомкнутый контур, работающий на воздухе (Рис. 1). Воздух из баллонной батареи 1, где он хранится под давлением ~ 100 атм., через редуктор 2 поступает в электрический подогреватель 4, представляющий собой змеевик из стали Х18Н10, изготовленный из трубы длиной 10 метров, диаметром 12 мм и толщиной 1 мм. Обогревается змеевик переменным электрическим током низкого напряжения, получаемым от трансформатора 3. Нагретый воздух поступает на экспериментальный участок, где охлаждается водой, протекающей в кольцевом канале. Переход с режима на режим производится путем выставления соответствующих расходов воздуха и воды. Для регулирования расхода воздуха предусмотрен вентиль В1. На выходе из экспериментального участка установлена диафрагма-расходомер 11, работающая при сверхкритическом перепаде давлений, что упрощает измерение расхода воздуха, так как позволяет определить его по измерениям давления и температуры воздуха перед диафрагмой и не измерять перепад давления на ней. После диафрагмы-расходомера охлажденный на экспериментальном участке воздух, через глушитель 13 выбрасывается в атмосферу.

Рис.1. Схема экспериментальной установки.

1-балонная батарея со сжатым воздухом, 2- редуктор, 3- трансформатор, 4- электрический подогреватель воздуха, 5...8 - термопары, 9- ротаметр, 10 - манометр, 11- диафрагма-расходомер, 12- датчик перепада давления, 13- глушитель.

Экспериментальный участок (Рис.2.) представляет собой теплообменник типа «труба в трубе». Воздух подается через внутреннюю трубу, а в кольцевом зазоре протекает вода. В теплообменнике применяется схема «противоток», что дает возможность снимать с горячего теплоносителя больше теплоты.

Вход воды

Вход еози*ка

Рис.2. Экспериментальный участок

1-теплооменная трубка, 2- кожух, 3- нпуцеры подвода и отвода воды, 4- штуцер подвода воздуха, 5-штуцер отвода воздуха, 6 - втулка.

На данном стенде были проведены эксперименты на трубах с кольцевыми турбулизаторами плавной формы (см. Табл. 1 и Рис. 3.):

Таблица 1. Геометрические параметры исследованных труб

Параметр Номер участка

1 2 3 4 5 6

1.02 1.01 0.49 0.49 1.0 1.0

<№ 0.92 0.92 0.926 0.967 0.89 0.88

М> 0.1 0.28 0.196 0.196 0.25 0.1

Рис3 Продольный разрез трубы с кольцевой накаткой.

С целью изучения возможности дальнейшего увеличения теплоотдачи внутри труб с кольцевыми турбулизаторами были проведены эксперименты со вставкой из скрученной ленты. В трубы (Участки №1 и №2) была вставлена скрученная лента со следующими геометрическими параметрами (см.Табл. 2 и Рис. 4.):

Таблица 2. Геометрические параметры ленточных вставок.

Участок №1 Участок №2

Толщина ленты, мм 0.6 0.6

Ширина ленты Н, мм 9.1 9

Шаг закрутки 5, мм 50 52

I_5_

Рис. 4. Схема размещения вставки из скрученной ленты внутри трубы с кольцевыми турбулиэаторами.

В главе 3 приведены полученные опытные данные и результаты их обработки. Перед проведением экспериментов с трубами с кольцевыми турбулиэаторами были проведены опыты с гладкими трубами, результаты которых хорошо согласуются с известными эмпирическими зависимостями. Затем, на каждой из исследованных труб было снято около 40 экспериментальных точек в следующих диапазонах изменения рабочих параметров: температура воздуха на входе в экспериментальный участок Гг;=5(Ы50С, температура воздуха на выходе Ггг=15-И5С, число Рейнольдса для воздуха Дег=(1.5-ь12>104, давление воздуха/'4=2-105+2.5-10бПа.

Полученные в ходе экспериментов данные в виде зависимостей Ыи= /(Ке)\ £= ДЯе)\ Ыи/Ыит =/(11е); £/{а=показаны на Рис. 5 - 8. Из рисунков видно, что радиус кривизны турбулизатора Л влияет как на теплоотдачу, так и на гидравлическое сопротивление. Так, при сравнении теплогидравлических характеристик пар труб №1 и №2, №5 и №6 (у каждой из этих пар труб все геометрические параметры кроме Я совпадают), видно, что с ростом радиуса кривизны турбулизатора падает как коэффициент теплоотдачи, так и коэффициент гидравлического сопротивления.

На этих же рисунках представлены результаты экспериментов с накатанными трубами и вставками из скрученной ленты. Как видно, наличие в трубе с кольцевыми турбулиэаторами скрученной ленты увеличивает теплоотдачу по сравнению с трубой только с кольцевыми турбулиэаторами в 1.2 •+■ 1.4 , при чем эффективность вставки падает с ростом числа Рейнольдса. Гидравлическое сопротивление внутри труб со скрученной лентой увеличивается в 1.7 + 2.1 раза по сравнению с трубами только с кольцевыми турбулиэаторами.

ЛГ|<

100

«о

х-Учаеюк 1

»■УШ1Н1

Участок Э о-у.

4- У<шк! Участок 6

- Участок 1 во

- Участок 2 со вставкой — Глаахак трува

•_£

Л А

* «*:

•.»

о о

кг о

Еь.

"ТвТШ—

20000

40000

80000 100000

Яе

Рис. 5. Зависимость числа Нусельта от числа Рейнольдса.

0.2

0.1 0.08 ■

0.06

• •

• • •

• а

• • •

• •

Е3£

«Ь-

* ^Ь

" ж >

** 1

■ "х ■

0.02

0.01

К-Участок 1 »-Участок 2 Участок 3

о'Участок 4

4- Участок 5

В . Участок 1 со »ставкой • - Участок} со вставкой — Гладкаа труба

10000

20000

40000

60000

80000 100000

Яе

Рис. 6. Зависимость коэффициента гидравлического сопротивления от числа Рейнольдса.

Nu/Nu„

— х-У« »-у. 1 1 исток I исток г веток 3 меток 4

• -У1 о-у> -

• • . • Ьг Участок 3

• т • • в-У — Гя •пего сЗсо ipy«i •ставкой

д * « • • . » • . «

х v , - х ' * 4 X 4 * V д 1 V А ' ■ « •1

+ * * % + X + + X * X X хх Чт' * * Л \ •

о о . о о О ф О - Ч О * э * Г

e 6 О о о о * 4 *

10000 20000 40000 60000 80000 100000

Ле

Рис. 7. Зависимость отношений числа Нусельта накатанной и гладкой трубок от числа Рейнольдса

- -- X -У«исток 1 «>»Учаепнс2 о « Участок 4 Д- У часто« 3 « • • • •

• • • •

• - Участок 2 со мпасЫ! — Гляшм трубе • • • • » • » •< • «

-- • * * « • • • * * * л _ * а 'Ч ^^ а • «•* • « аАа ' . TT Wl-

д *

■ X х ' х*х Ж х* Хх*ж XX)i

- X X * ♦+ + -» + -+-♦-» ►-МЧ- +■ о О ■W- ■» > •»++ % ♦ -f« ++

10000 20000 40000 60000" - »80000 100000

Хе

Рис. 8. Зависимость отношений коэффициентов гидравлического сопротивления накатанной и гладкой трубок от числа Рейнольдса.

В главе 4 проведен анализ и обобщение экспериментальных данных. Полученные опытные данные в виде отношений чисел Нуссельта и коэффициентов гидравлического сопротивления для труб с турбулизаторами и гладких труб Nu/Nua и (здесь Nua и Назначения этих параметров для гладких труб при том же числе Рейнольдса) сравнивались со значениями (Nu/Nu^o и полученными для тех же чисел Re, d/D, t/D, и Я/ZMU

(базовое значение R/D=0.1 было выбрано исходя из того, что обобщающие экспериментальные данные зависимости были получены для турбулизаторов именно с этим радиусом кривизны диафрагмы). Такая обработка позволила в значительной степени снизить влияние методических особенностей рассмотренных исследований на получение обобщающих зависимостей.

Для достоверности обобщения необходимо было включить в анализ результатов настоящего исследования данные из других работ, посвященных изучению кольцевых турбулизаторов. Были использованы результаты 10 работ, выполненных в МАИ, ВНИИАМ (Волгодонский филиал), НПО ЦКТИ, ЦИАМ, НИИСТ, МОПИ, Институте физики Молд. АССР, а также данные Нуннера и расчетные данные совместной работы СПАГА и МАИ. В этих работах исследовались трубы с кольцевыми диафрагмами, имеющими различную форму профиля. Результаты анализа экспериментальных данных сведены в таблицу 3 и представлены на Рис. 9 и 10.

Таблица 3. Результаты анализа экспериментальных данных.

Источник d/D t/D R/D Re Nu/Nu. (M,/M,j, (t'tJo

Участок №1 0.92 1.0 0.097 2-104+1.2-105 0.832 0.913

Участок №2 0.92 1.0 0.283 2104+U105 0.793 0.75

Участки №3и№4 0.926+ 0.967 0.5 0.196 2104+8-104 0.85 0.94

Участок №5 0.89 1.0 0.25 2-10M.2-105 0.796 0.736

Участок №6 0.88 1.0 0.1 MOVl.MO5 0.833 0.956

ЯЮ »0.1 0.88+0.98 0.25+ 1 0.1 104+ 4-10* 1 1

ЦИАМ 0.861+0.923 0.778+ 1.283 0.333 4-104+2105 0.723 -

Ярхо С.А. 0.902+ 0.951 0.504^0.534 0.25 4-104+2-I0s 0.95 0.89

Нуннер 0.92 0.83 0.3 104+8104 0.85 0.763

Аронов И.З. 0.906+ 0.97 0.271+ 1.05 0.15 2104+8104 0.845 0.889

НИР-1993 0.875 +0.97 0.3+0.9 0.1+0.42 2104+410' - 0.793+ 0.945

ВНИИАМ 0.935 0.5,- 0.107 104+6104 0.956 -

Подпории И.В 0.95 0.95 1.5+2 1.5+2 0.375 0.5 ioMio4 104+4-104 0.791 0.701 0.764 0.764

Капацина Ю.Г 0.929; 0.95 0.5 0.13 Ю'+б-lO4 0.850 0.88

ЦКТИ 0.88+0.955 0.309+0.595 0.18 4104+105 1 0.858

Исаев С.А. 0.88...0.97 0.25...1.0 0.255 104+105 0.774 0.8

OJOS-

0.7-

5 «.«I 0J-

0.4-

0.1

OJ ' 0.4 ' OJ 0.6 0.7 Oí 0.9

Рис.9 Зависимость Nu/Nu m /Nu/Nu „а от R/D.

-i от

-2(2062) -3(2003)

4 (Гоми)

•7(Повмрм|)

.ЮСашИк)

•»акт

.|0(ВНИИАМ)

-II (Canana) -12 (Иш*)

•1 (2000)

-2(2002) •3(МП)

■50W) 4M

•7(П.Д|,.|) 40СНИ) ->(ЦСП0 •10(НИМ»Я) •110

Рис. 10. Зависимость £"/{"»/(?/{" ^оОтЛФ.

Полученные опытные данные по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению можно обобщить единой зависимостью:

°-631 = /Г—^; (11)

(М//мо. «/£.), (л/дг Ло)

справедливой для АЯ>0.1+0.5 и ¿©=0.88+0.98; //ЕЮ.25+2.5; Ле»104-И -105.

Полученная зависимость позволяет проводить расчеты теплоотдачи и гидравлического сопротивления в трубах с кольцевыми турбулизаторами с различными значениями R/D, d/D, t/D, Reí

_Nu Nu

(12)

где

(13)

т-и-мт^)

- Г м ' „ £„

определяется по (11), а зависимости —J ^ ^^

определяются по приведенным в справочной литературе расчетным формулам или таблицам.

Для оценки влияния формы профиля турбулизатора на эффективность интенсификации теплообмена сопоставим два трубчатых теплообменных аппарата, один из которых состоит из труб с диафрагмами, имеющими плавный профиль (R/D > 0.1) , а другой - из труб, имеющих такую же высоту и шаг диафрагм, но с профилем R/D = 0.1. Сопоставление проводим при одинаковых тепловых мощностях, расходах теплоносителей и гидравлических сопротивлениях, то - есть при одинаковых мощностях, расходуемых на прокачку теплоносителей. В результате несложных вычислений была получена следующая формула: V

(к») i-1

(R/D)'

0.2

0.631

(14)

На Рис. 11. показана зависимость (14). Как видно из Рис. 11 увеличение радиуса кривизны турбулизатора приводит к росту объема теплообменного аппарата. Так, при изменении R/D от 0.1 до 0.2S происходит увеличение объема теплообменника на 20%.

d/D

0.99

Рис. 11. Зависимость роста относительного объема теплообменника от геометрии профиля турбулизатора для случая

Проведенное обобщение и анализ собственных исследований и работ других авторов, посвященный изучению труб с кольцевыми турбулизаторами, позволяет сделать вывод, что форма профиля турбулизатора оказывает влияние, как на теплоотдачу, так и на гидравлическое сопротивление, причем наиболее эффективны турбулизаторы с малым значением R/D, следовательно, при выборе геометрии турбулизатора необходимо стремится к уменьшению радиуса кривизны турбулизатора. Однако, на практике при накатке труб, ■ особенно толстостенных, приходится идти на увеличение радиуса кривизны турбулизатора

(это связано с технологическими ограничениями). В таких случаях можно рекомендовать увеличение значения R/D до 0.2 + 0.25, при этом падение эффективности будет незначительным.

В главе «Выводы» приведены следующие выводы к работе.

1. Обнаружено существенное влияние геометрии турбулизатора на теплоотдачу и гидравлическое сопротивление, что необходимо учитывать при проведении практических расчетов интенсификации теплообмена.

2. Предложено для кольцевых турбулизаторов, полученных накаткой, учитывать влияние геометрии турбулизатора с помощью единого параметра R/D (отношения радиуса кривизны турбулизатора к внутреннему диаметру трубы), и ввести этот параметр наравне с такими как d/D, t/D, Re в обобщающие зависимости для определению теплоотдачи и гидравлического сопротивления.

3. Увеличение радиуса кривизны турбулизатора (R/D>0.1) приводит к уменьшению как коэффициента теплоотдачи, так и коэффициента гидравлического сопротивления внутри трубы, при тех же высотах и шагах размещения диафрагм. Причем, изменение радиуса кривизны турбулизатора примерно одинаково влияет и на коэффициент теплоотдачи, и на коэффициент гидравлического сопротивления. При увеличении отношения R/D от 0.1 до 0.25, происходит уменьшение коэффициентов - теплоотдачи и гидравлического сопротивления на 15%.

4. Так как отношение R/D одинаково влияет и на теплоотдачу, и на гидравлическое сопротивление, то изменение радиуса кривизны не меняет область опережающего роста теплоотдачи по сравнению с гидравлическим сопротивлением.

5. Получены расчетные зависимости для определения коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления применимые для любых труб с кольцевыми турбулизаторами, полученными накаткой.

6. Проведены экспериментальные исследования комбинированного способа интенсификации теплообмена в трубе с кольцевыми турбулизаторами и вставками из скрученной ленты. Эксперименты показали, что данная комбинация турбулизаторов приводит к росту теплоотдачи в 2.5-1.5, а коэффициента гидравлического сопротивления в 5+6.5 раз по сравнению с гладкой трубой, а по сравнению с трубой только с кольцевыми турбулизаторами рост теплоотдачи составляет 1.2 + 1.4 раза, коэффициента гидравлического сопротивления - 1.7 + 2.1 раза. Для получения расчетных зависимостей необходимы дальнейшие исследования.

МАИ Лицензия N 040211 от 07.04.97 г. Заказ от23.09 03,- Тираж WO экз.

-А

$ 15 74 8

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Щербаченко, Иван Константинович

Введение

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор различных методов интенсификации теплообмена в трубах.

1.1. Периодические кольцевые выступы.

1.2. Закрутка потока в трубах с помощью винтовых вставок.

1.3. Каналы со спиральными выступами и пружинными вставками.

1.4. Трубы с продольными внутренними рёбрами.

1.5. Криволинейные каналы (спиральные, змеевиковые).

1.6. Витые трубы.

1.7. Подмешивание к потоку жидкости газовых пузырей.

1.8. Воздействие на поток электростатических полей.

1.9. Вибрация поверхности теплообмена.

1.10. Наложение на вынужденное течение пульсаций давления.

1.11. Интенсификаторы типа диффузор - конфузор.

1.12. Нанесение на поверхность теплообмена сферических лунок.

1.13. Применение пористых вставок.

1.14. Струйное натекание теплоносителя на поверхность.

1.15. Комбинированные способы интенсификации теплообмена.

1.16. Сравнение эффективности различных способов интенсификации теплообмена в трубах.

Выводы по обзору различных способов интенсификации.

2. Методика исследования и экспериментальная установка.Л

2.1. Постановка задачи исследования.

2.2 Методика исследования.

2.3. Экспериментальная установка.

2.4. Схема измерений.

2.5. Измерение геометрических параметров турбулизаторов.

2.6. Анализ погрешности эксперимента.

3. Проведение эксперимента и обработка полученных данных.

3.1. Проведение эксперимента.

3.2. Обработка полученных данных.

3.3. Анализ полученных данных.

3.4. Исследование труб с кольцевыми турбулизаторами и вставками из скрученной ленты.

4. Анализ и обобщение результатов исследований по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению в трубах с кольцевыми турбулизаторами различной геометрической формы.

4.1. Результаты работы «Теплогидравлические характеристики накатанных тонкостенных труб малого диаметра при продольном течении теплоносителя» (Светлаков АЛ. и др.)

4.2. Результаты работы "Исследование интенсификации теплообмена в толстостенных трубах из высоколегированных сталей" (Ярхо С.А и др.). юз

4.3. Результаты работ Нуннера. Ю

4.4. Результаты работы «Исследование теплообмена и гидравлического сопротивления при течении воды в трубах с кольцевыми турбулизаторами» (Аронов И.З. и др.). Ю

4.5. Результаты работы «Создание эффективных систем охлаждения летательных аппаратов с двигательными установками, работающими на углеводородных топливах» (Мякочин А.С., Подпорин И.В).

4.6. Результаты работы «Испытания новых высокоэффективных трубчатых теплообменных аппаратов» (Дрейцер Г.А. и др.).

4.7. Результаты работы «Интенсификация теплообмена при течении реактивных топлив сверхкритических давлений в каналах силовых установок летательных аппаратов» (Подпорин И.В.). *

4.8. Результаты работы «Теплообмен и гидравлическое сопротивление при движении жидкостей в трубах с искусственными турбулизаторами» (Капацина Ю.Г.).

4.9. Результаты работы «Исследование эффективности применения в поверхностных подогревателях профилированных труб» (Дрейцер Г.А. и др.).

4.10. Результаты работы «Расчет конвективного теплообмена в трубе с периодическими выступами» (Дрейцер Г.А., Исаев С.А., Лобанов И.Е.).

4.11. Обобщение опытных данных.

4.12. Влияние геометрической формы профиля турбулизатора на эффективность теплообменного аппарата.

Выводы по обобщению и анализу опытных данных.

Выводы.

Введение диссертация по физике, на тему "Экспериментальное исследование влияния геометрической формы кольцевых турбулизаторов на интенсификацию теплообмена в трубах"

Теплообменные аппараты - устройства, предназначенные для передачи теплоты от одного теплоносителя к другому - одни из наиболее распространенных устройств во всех видах и типах энергетических установок и двигателей. Теплообменные аппараты широко применяются в энергетике, химической, нефтеперерабатывающей, пищевой промышленности, в холодильной и криогенной технике, в системах отопления и горячего водоснабжения, кондиционирования, в различных тепловых двигателях, авиационной и космической технике. С ростом энергетических мощностей и объема производства все более увеличиваются масса и габариты применяемых теплообменных аппаратов. На их производство расходуется огромное количество легированных и цветных металлов.

В конструкциях подавляющего большинства теплообменных аппаратов, применяемых во всех этих отраслях, теплота от горячего теплоносителя к холодному передается через промежуточное твердое тело (стенку). При этом греющий теплоноситель передает теплоту к одной поверхности, а нагреваемый воспринимает ее от другой поверхности стенки, то есть во всех случаях осуществляется теплообмен между теплоносителем и поверхностью теплообмена. Поэтому технико-экономические показатели рекуперативных теплообменных аппаратов определяются уровнем обоснованности решений при проектировании поверхностей теплообмена.

При конструировании большинства теплообменных аппаратов стоит задача: добиться минимальных габаритов и массы аппарата при заданных суммарном тепловом потоке, гидравлических потерях, температурах и расходах теплоносителей.

Если поверхность теплообмена и конструкция аппарата выбрана, то заданные условия однозначно определят габариты и массу теплообменного устройства, а также и температуру стенки.

Естественным следствием этого является стремление выбрать такую форму теплопередающей поверхности, чтобы в единице объема поверхность теплообмена была максимальной. В каждом конкретном случае это стремление ограничено соображениями надежности, технологичности и удобства эксплуатации конструкции теплообменного аппарата. В результате учета всех соображений и требований получаем некоторое компромиссное решение.

Следовательно, выбор теплообменной поверхности - один из важнейших моментов создания любого теплообменного устройства. Лучшей будет та поверхность, которая при прочих равных условиях обеспечит наибольший тепловой поток с единицы поверхности теплообменного аппарата, то есть наибольший коэффициент теплоотдачи. Поэтому интенсификация теплообмена в каналах - реальный путь к уменьшению габаритов и массы теплообменного устройства и к снижению температуры стенок.

При создании эффективного теплообменного аппарата необходимо выдержать заданные значения по количеству передаваемой теплоты, гидравлическому сопротивлению, и, при этом, сделать его как можно более компактным и легким. Выполнить эти противоречивые требования, возможно только используя интенсификацию теплообмена. Следует отметить, что увеличение скорости течения теплоносителя не является оптимальным решением, так как вместе с увеличением коэффициента теплоотдачи увеличивается и гидравлическое сопротивление аппарата, причем если теплоотдача растет пропорционально скорости в степени 0.8, то гидравлическое сопротивление - в степени 2.8, поэтому приходится тратить существенно больше мощности на прокачку теплоносителя, чем при оптимально подобранном способе интенсификации, дающем рост теплоотдачи, при той же скорости течения теплоносителя и умеренном росте гидравлического сопротивления.

В настоящее время большинство рекуперативных теплообменников составляют кожухотрубные аппараты. Это означает, что один из теплоносителей движется внутри труб, а другой в межтрубном пространстве обтекая эти трубы. Данная конструкция позволяет эксплуатировать эти аппараты при высоком абсолютном давлении и больших перепадах давления между теплоносителями (сохраняя при этом герметичность), обеспечивает работу в широком диапазоне температур, обладает высокими технологическими и эксплуатационными характеристиками.

Известно много методов интенсификации теплообмена в трубчатых теплообменных аппаратах. Среди них можно отметить (для однофазных теплоносителей):

- применение турбулизаторов;

- закрутку потока в трубах и межтрубном пространстве с помощью различного вида винтовых вставок (шнеков, скрученных лент и проволоки);

- криволинейные каналы (спиральные, змеевиковые);

- тангенциальный подвод теплоносителя в трубу;

- лопаточные завихрители (расположенные на входе или периодически по длине трубы);

- подмешивание к потоку газа капель жидкости или твердых частиц, а к потоку жидкости - газовых пузырей;

- воздействие на поток электростатических полей;

- вибрация поверхности теплообмена;

- использование в канале акустического резонанса;

- наложение на вынужденное течение колебаний давления или расхода;

- отсос потока из пограничного слоя;

- нанесение на поверхность теплообмена сферических лунок.

Возможны и комбинации методов. Например, можно объединить закрутку потока с применением турбулизаторов, применять спиральные рёбра, одновременно закручивающие поток или комбинирование турбулизаторов с оребрением поверхности.

Необходимо отметить, что при выборе для практического применения того или иного, метода интенсификации теплообмена приходится учитывать не только эффективность самой поверхности, но и ее универсальность для одно и двухфазных теплоносителей, технологичность ее изготовления, технологичность сборки теплообменного аппарата, прочностные требования, загрязняемость поверхности, особенности эксплуатации и т.д. Все эти обстоятельства существенно снижают возможности выбора эффективных поверхностей.

При создании любых теплообменных аппаратов с помощью оптимального для конкретных целей метода интенсификации теплообмена можно добиться существенного улучшения характеристик этих устройств: уменьшение металлоемкости, габаритных размеров, температуры поверхностей, увеличение надежности, увеличение ресурса работы и пр.

В Московском авиационном институте разработан высокоэффективный метод интенсификации теплообмена в трубчатых теплообменных аппаратах. Сущность предложенного метода заключается в следующем. На наружную поверхность трубы накаткой наносятся периодически расположенные кольцевые канавки. При этом на внутренней стороне трубы образуются кольцевые диафрагмы с плавной конфигурацией. Кольцевые диафрагмы и канавки турбулизируют поток в пристенном слое и обеспечивают интенсификацию теплообмена снаружи и внутри труб. При этом не увеличивается наружный диаметр труб, что позволяет использовать данные трубы в тесных пучках и не менять существующей технологии сборки теплообменных аппаратов.

Разработанные трубы с кольцевыми турбулизаторами применимы для аппаратов, работающих на газах и жидкостях, при кипении и конденсации теплоносителей, т.е. обладают необходимой для практического применения универсальностью. Кроме того, эти трубы обладают пониженной загрязняемостью. Таким образом, трубы с кольцевыми турбулизаторами удовлетворяют всем требованиям, необходимым для их широкого практического применения.

Применение данного метода интенсификации теплообмена позволяет в 1.5 .2 раза уменьшить объем теплообменного аппарата при неизменных значениях тепловой мощности и мощности на прокачку теплоносителей. В переходной области течения теплоносителей эффект интенсификации еще выше и позволяет достигнуть уменьшения объема аппарата до 2.5 раз.

Несмотря на то, что данный метод интенсификации известен уже давно, и было проведено большое число исследований, посвященных этому вопросу, исследованию влияния формы профиля кольцевого турбулизатора на эффективность интенсификации не уделялось должного внимания, большинство экспериментов проводилось на трубах с турбулизаторами примерно одинаковой геометрической формы. Основное внимание в этих исследованиях обращалось на высоту турбулизаторов и шаг их размещения и в зависимости от этих параметров (отношения диаметра диафрагмы к внутреннему диаметру трубы d/D и отношению шага размещения турбулизаторов к внутреннему диаметру трубы t/D) обобщались полученные данные по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению в этих трубах.

Объектом исследования являются теплоотдача и гидравлическое сопротивление в разработанных в МАИ трубах с периодически расположенными кольцевыми диафрагмами различной геометрической формы, полученных накаткой.

Практическая ценность работы состоит в том, что:

1. Впервые получена расчетная зависимость для определения теплогидравлических характеристик трубы с кольцевыми турбулизаторами в зависимости от их формы, пригодная для инженерных расчетов.

Автор защищает:

2. Полученную по результатам обобщения опытных данных расчетную зависимость для определения влияния формы профиля кольцевых турбулизаторов на теплообмен и гидравлическое сопротивление внутри труб.

Результаты данной работы докладывались на:

1. Всероссийском открытом конкурсе научно-исследовательских, проектно-конструкторских и технологических работ студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященном 70-летию МАИ (2000 г.)

2. Заседаниях кафедры 204 МАИ (2002-2003 г.г.)

3. Третьей Российской национальной конференции по теплообмену (2125 октября 2002 г., Москва)

4. Школе - семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева (26 - 30 мая 2003 г., Рыбинск) »

По результатам диссертации опубликовано 3 печатные работы:

1. Дрейцер Г. А., Щербаченко И.К. Исследование интенсификации теплообмена в трубах с кольцевыми турбулизаторами плавной конфигурации // «Ракетные и космические системы». Сборник тезисов статей студентов, аспирантов и молодых ученых. М.: Изд-во МАИ. 2000. С. 96-100.

2. Дрейцер Г.А., Мякочин А.С., Щербаченко И.К. Экспериментальные исследования влияния геометрической формы турбулизаторов на интенсивность теплообмена в трубах // Труды Третьей Российской национальной конференции по теплообмену. Т.6. М.: Изд-во МЭИ, 2002. С.96-99.

3. Щербаченко И.К. Исследование интенсификации теплообмена в трубах с кольцевыми турбулизаторами плавной конфигурации // Труды XIV Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева. T.l. М.: Изд-во МЭИ, 2003. С.151-154.

Диссертация состоит из 4-х глав, введения и выводов. Во «Введении» обсуждается актуальность темы диссертации. В главе 1 рассмотрены современные методы интенсификации теплообмена и проведен анализ их эффективности и применимости. В главе 2 поставлена задача исследования, описана методика эксперимента и экспериментальная установка, схема измерений, а также проведена оценка погрешностей эксперимента. В главе 3 приведены полученные опытные данные и результаты их обработки. В главе 4 проведен анализ и обобщение данных, полученных автором, а также данных из других работ, посвященных, изучению труб с кольцевыми турбулизаторами, полученных накаткой. Представлена расчетная зависимость для определения теплоотдачи и гидравлического сопротивления внутри труб с кольцевыми турбулизаторами. Показано влияние формы турбулизатора на эффективность теплообменного аппарата. В разделе «Выводы» приведены выводы к работе.

Заключение диссертации по теме "Теплофизика и теоретическая теплотехника"

142 ВЫВОДЫ

Проведены экспериментальные исследования влияния геометрической формы профиля турбулизаторов, полученных за счет накатки, т.е. турбулизаторов с плавной формой выступа, на теплоотдачу и гидравлическое сопротивление. Эксперименты проводились при следующих рабочих параметрах: температура воздуха на входе в экспериментальный участок Tgl=90+150С, температура воздуха на выходе Tg2-35-*-50С, число Рейнольдса для воздуха Reg=(2+\2)-\0x, давление воздуха Р5=2-105-*-2-106Па. Были исследованы трубы с кольцевыми сегментными турбулизаторами, имеющими отношение радиусов закругления к внутреннему диаметру трубы R/D = 0.097, 0.1, 0.196, 0.25, 0.283, а также обобщены результаты других работ, посвященных изучению труб с кольцевыми турбулизаторами, полученными накаткой, имеющими отношение R/D= 0.1. .0.5. Выполненные исследования позволяют сделать следующие выводы:

R/D от 0.1 до 0.25, происходит уменьшение коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления на 15%.

6. Проведены экспериментальные исследования комбинированного способа интенсификации теплообмена в трубе с кольцевыми турбулизаторами и вставками из скрученной ленты. Эксперименты показали, что данная комбинация турбулизаторов приводит к росту теплоотдачи в 2.5-7-1.5, а коэффициента гидравлического сопротивления в 5-г6.5 раз по сравнению с гладкой трубой, а по сравнению с трубой только с кольцевыми турбулизаторами рост теплоотдачи составляет 1.2 -г 1.4 раза, коэффициента гидравлического сопротивления - 1.7 т 2.1 раза. Для получения расчетных зависимостей необходимы дальнейшие исследования.

144

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Щербаченко, Иван Константинович, Москва

1. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Копп И.З., Мякочин А.С. Эффективные поверхности теплообмена. М.: Энергоатомиздат. 1998. -408 е.: ил.

2. Закономерность изменения теплоотдачи на стенках каналов с дискретной турбулизацией потока при вынужденной конвекции / Э.К. Калинин, Г.А. Дрейцер, С. А. Ярхо и др. (Диплом на открытие № 242, СССР) //Открытия, изобретения. 1981, № 35, С.З

3. Мигай В.К. О предельной интенсификации теплообмена в трубах за счет турбулизации потока. Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт. 1990. №2. С.169-172.

4. Данилова Г.Н. Теплообменные аппараты холодильных установок. JL: Машиностроение, 1986. -303с.

5. Гоголин А.А. Интенсификация теплообмена в испарителях холодильных машин. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. -244с.

6. Гортышев Ю.Ф., Олимпиев В.В. Теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом. Казань.: Изд-во КГТУ им А.Н.Туполева. 1999г. -176с.

7. Бродов Ю.М., Рябчиков А.Ю., Аронсон К.Э. Исследование ряда методов интенсификации теплообмена в энергетических теплообменных аппаратах. // Интенсификация теплообмена. Тр.З-й РНКТ. М.: МЭИ(ТУ) 2002. Т.6. С. 49.

8. Рябчиков А.Ю., Бродов Ю.М., Аронсон К.Э., Ниренштейн М.А., Бухман Г.Д. / Разработка и реализация методов повышения эффективности теплообменных аппаратов паротурбинных установок.// Тяжелое машиностроение, 2002. №2. С 34-37.

9. Щукин В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. М.: Машиностроение, 1980.-240 с.

10. Kenning D.B.R., Kao Y.S. Convective heat transfer to water containing bubbles: Enhancement not dependent on capillarity. Int. J. Heat mass transfer, vol. 15, pp 1709-1718, 1972

11. Porter J.I. and Poulter R. Electro-Thermal Convection Effects with Laminar Flow Heat Transfer in an Annulus, Heat Transfer 1970, vol. 2, Paper FC3.7, Elsevier, Amsterdam, 1970.

12. Mizushina Т., Ueda H., and Matsumoto T. Effect of Electrically Induced Convection on heat Transfer of Air Row in an Annulus, J. Chem. Eng. Jpn., vol. 9, pp97-102,1976.

13. Reynolds B.L., Holmes R.E., Heat Transfer in Corona Discharge, Mech. Eng., pp 44-49,1976.

14. Бузник B.M. Интенсификация теплообмена в судовых установках. JL: Судостроение, 1969. -364 с.

15. Bergles А.Е. Survey and Evaluation of Techniques to Augment Convective Heat and Mass Transfer in Progress, in Heat and Mass Transfer, ed. U. Grigul and E. Hahne, vol. 1, Pergamon Press, Oxford, 1969.

16. Moisis R., Maroti L.A. The Effect of sonic vibration on convective heat transfer in an automotive type radiator section, Dynatech corporation report 322, 1962.

17. Галицейский Б.М., Совершенный В.Д., Формалев В.Ф., Черный М.С./ Тепловая защита лопаток турбин. М.: Изд-во МАИ, 1996. 356с. ил.

18. Мигай В.К. Повышение эффективности современных теплообменников. JL: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1980. - 144с. ил.

19. Кикнадзе Г.И., Краснов Ю.К. Подымако Н.Ф.// Докл. АН СССР. 1986.Т 291, №6. С. 1315-1318.

20. Почуев В.П., Луценко Ю.Н., Мухин А.А. // Интенсификация теплообмена.: Тр.1-й РНКТ. М., 1994. Т.8. С.178-183.

21. Туркин А.В., Сорокин А.Г., Брагина О.Н. // Интенсификация теплообмена.: Тр. 1-й РНКТ. М., 1994. Т.8. С.202-206.

22. Поляев В.М., Майоров В.А., Васильев JI.JI. Гидродинамика и теплообмен в пористых элементах конструкции летательных аппаратов.М.:Машиностроение, 1988. -168с.

23. Гортышов Ю.Ф. Охлаждение и термостабилизация деформируемых элементов конструкции. М.: Машиностоение, 1992. -256с.

24. Исаченко В.П., Кушнырев В.И. Струйное охлаждение. М.: Энергоатомиздат, 1984.

25. Дрейцер Г.А. Современные проблемы интенсификации теплообмена каналах. // ИФЖ, 2001. Т.74. №4. С. 33-40.

26. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. -М.: Машиностроение, 1981. -205с.

27. Дрейцер Г.А., Кутырин И.Н., Балашов В.В., Макарова А.В. Экспериментальное исследование теплообмена в авиационной технике. М.: МАИ, 1988.-80с.: ил.

28. Зейдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. М.: Машиностроение. 1987г. -687с.

29. Антуфьев В.Н. Эффективность различных форм конвективных поверхностей нагрева. JL: Энергия, 1966. С 78-83.

30. Tests of New Designs of Commercial High Effective Tubular Heat Exchangers

31. G.A. Dreiser, A.S. Myakotchin, A.A. Neverov, V.V. Ermakov, S.L. Lapaev. Proceedings of International Conference «Heat Exchangers for Sustainable Development». 15-18 June 1998. Lisbon, Portugal. P.395-404.

32. Подпорин И.В. Интенсификация теплообмена при течении реактивных топлив сверхкритических давлений в каналах силовых установок летательных аппаратов. Автореферат дисс. канд. техн. наук. МАИ. М. 1993.

33. Капацина Ю.Г. Теплообмен и гидравлическое сопротивление при движении жидкостей в трубах с искусственными турбулизаторами. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Каунас. 1986.

34. Исследование эффективности применения в поверхностных подогревателях профилированных труб. / Дрейцер Г.А., Жижина Н.А., Кондратьева М.И., Левин Е.С.,. Митенков В.Б, Михайлов А.В., Смирнова Г.М., Серкова М.В. Л.Ютчет НПО ЦКТИ, 1985. -246с.

35. Nunner W. Warmeubergeng und Druckablaf in rauhen Rohren //Ibid. 1956. 455, B.22.S.5-39.

36. Данилов Ю.И., Дзюбенко Б.В., Дрейцер Г.А., Ашмантас JI.A. Теплообмени гидродинамика в каналах сложной формы. Под ред. чл.-корр. АН СССР Иевлева В.М.; -М. Машиностроение, 1986.- 200 с.

37. Дзюбенко Б.В., Дрейцер Г.А., Ашмантас JI.A. Нестационарный теплообмен в пучках витых труб. М.: Машиностроение, 1988.-240 с. ил.

38. Павловский В.Г. К вопросу о влиянии конфигурации турбулизаторов на тепловую эффективность поверхности стенки канала. // ИФЖ, 1969. Т. 17. №1. С. 156-159.

39. Кузма-Кичта Ю.А. Методы интенсификации теплообмена: Учебное пособие по курсу «Методы интенсификации теплообмена». М. Изд-во МЭИ, 2001.-112с.

40. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. Учебник для вузов по специальности «Автоматизация теплоэнергетических процессов». 3-е изд., перераб. -М.: «Энергия», 1978. -704с., ил.

41. Дрейцер Г.А., Исаев С.А., Лобанов И.Е. Расчёт конвективного теплообмена в трубе с периодическими выступами. // Труды МАИ 2003 (в печати)