Теплообмен и гидродинамика в щелевых каналах с поверхностными интенсификаторами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

ргв од

. 3 ДЕК Г- 1 '

На правах рукописи

АМИРХАНОВ РАУФ ДАНИЯЛОВИЧ

ТЕПЛООБМЕН И ГИДРОДИНАМИКА В ЩЕЛЕВЫХ КАНАЛАХ С ПОВЕРХНОСТНЫМИ ИНТЕНСИФИКАТОРАМИ

01.04.14 - Теплофизика и молекулярная физика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Казань 1996

Работа выполнена в Казанском государственном техническом университете им. А.Н. Туполева.

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки и техники РТ,

доктор технических наук, профессор Гортышов Ю.Ф.

Официальные.оппоненты - доктор технических наук, профессор

A.B. Щукин

кандидат технических наук, доцент

B.А. Аля ев

Ведущая организация - Центральный институт авиационного

машвросгроения, г. Москва

Защита состоится 1996 г. в /О часов на заседании

специализированного совета Д 063.43.01 при Казанском государственном техническом университете им. А.Н. Туполева по адресу:

, 420111, г. Казань, ул. К. Маркса, 10 (зал заседаний учёного совета).

С диссертацией ложно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева.

Автореферат разослан 2 2./f._1996 г.

Учёный секретарь доктор технических наук! Козлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Теплообмснные аппараты (ТА) и устройства с газообразными теплоносителями в настоящее время широко применяются в различных отраслях техники. Однако, из-за малой теплопроводности Тазов такие ТА обладают большими габаритами и весом. В настоящее время известны многочисленные данные по разнообразным методам интенсификации конвективного теплообмена. Однако особенность задачи интенсификации конвективного теплообмена заключается в том, что она приобретает реальное содержание лишь в совокупности с задачей о затрате мощности на прокачку теплоносителя. Именно опережающий рост гидросопротавления по сравнению с ростом теплоотдачи существенно уменьшает экономический эффект от применения в ТА большинства известных в настоящее время интенсификаторов.

В последнее время в литературе появились немногочисленные работы, направленные на исследования теплообмена и трения на поверхностях со сферическими шпгенсификаторами, свидетельствующие о том, что такие углубления существенно интенсифицируют теплоотдачу при умеренном росте гидравлического сопротивления.

Однако все исследования, проведённые в прямоугольных щелевых каналах со сферическими углублениями, относятся лини, к случаю течения в канале с односторонним расположением интенсификаторов. В то время как в реальных тепло о б м ен ных аппаратах, например при нанесении интенсификаторов на поверхности теплообмена в пластинчатых ТА, или на поверхности рёбер трубчатых ТА, в соседних каналах неизбежно возникает различное сочетание сферических интенсификаторов в виде выступов и выемок. Таким образом, для создания высокоэффективных ТА необходимы исследования теплогидравлических характеристик каналов с различным сочетанием сферических интенсификаторов на верхней и нижней стенках канала.

Цель работы. Выполнить экспериментальное исследование теплоотдачи и трения в щеяевых каналах с различным сочетанием сферических интенсификаторов на противоположных стенках. Выявить влияние взаимного расположения интенсификаторов на теплогидравлические характеристики исследуемых каналов. Получить обобщающие зависимости для расчёта теплообмена и трения. Провести визуализацию с целью уточнения физической картины течения в каналах с сочетаниями сферических интенсификаторов. Создать расчётную методику для приближённого расчёта теплоотдачи и трения в таких каналах.

Научная новизна. Получены новые экспериментальные данные по теплоотдаче и трению в щелевых каналах с двусторонним расположением

сферических углублений. Выявлено влияние их взаимного расположения на теплогидравлические характеристики каналов.

Проведено обобщение экспериментальных данных. Получены оригинальные обобщающие зависимости по теплоотдаче и трению а каналах с односторонним и двусторонним расположением сферических выемок, справедливые в широком диапазоне влияющих геометрических и режимных параметров.

Проведённая в работе визуализация течения показала, что при сочетании в щелевом канале сферических выступов и углублений характерные смерчеобразные структуры не образуются.

Практическая ценность. Полученные в данной работе экспериментальные данные и обобщающие зависимости позволяют производить расчёт теплообмена и трения в каналах с различным сочетанием сферических углублений на противоположных стенках и могут быть использованы при проведении оптимизации геометрических параметров высокоэффективных компактных пластинчатых ТА и поверхностей оребрения.

Представленные в данной работе результаты внедрены в отделе 009 ЦИАМ, о чём имеется акт о внедрении.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы были представлены на: итоговой научно - технической конференции КГТУ им. А.Н.Тупопева за 1991 - 1993 гг.; Международной научной конференции "Гагаринскис чтения"(Москва 1995 г); Международной научно - технической конференции "Механика машиностроения" (Набережные Челны, 1995); Thirteenth National Heat and Mass Transfer Conference (Surathkal, India, 1995); International Seminaron Power Plant Installations and Problems of Aircraft Instrument Making (Kazan 1995); Минском международном форуме (Минск 1996 г.). По результатам работы опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения и приложения общим объёмом 158 страниц, в том числе 64 рисунка на 40 страницах, список литературы состоит из 90 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, показана практическая ценность исследования.

В первой главе приведён обзор литературы по экспериментальным и теоретическим исследованиям теплоотдачи и гидродинамики в каналах со

сферическими ннтенсификаторами. Проведённый критический анализ показал, что в настоящее время:

- большинство исследований выполнено либо для обтекания пучков труб и стержней, либо для случая безградиентного обтекания пластин или течения в каналах с относительной высотой значительно превышающей единицу;

- отсутствуют рекомендации по выбору оптимальных схем сочетаний интенсификаторов и их геометрических параметров. Все имеющиеся в литературе данные по течению теплоносителя а щелевых каналах относятся лишь к случаю одностороннего расположения сферических углублений.

- данные различных авторов количественно различаются как по теплоотдаче, так и по гидравлическому сопротивлению;

-отсутствуют обобщающие зависимости по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению даже для каналов с односторонним расположением лунок.

В конце первой главы дша постановка конкретных задач исследования.

Во второй главе описан универсальный экспериментальный стенд, изложена методика проведения опытов и их обработки, представлена оценка погрешности полученных экспериментальных данных.

Принципиатьная схема стенда представлена на рис.1. В качестве рабочего тела использовался воздух, подаваемый к рабочему участку с помощью объемного компрессора 2. Расход воздуха регулировался вентилями 4,5 и измерялся дроссельной шайбой 8.

В зависимости от цели эксперимента рельефы углублений наносились на тонкостенные образцы методом объёмной штамповки или путём фрезерования на толстостенных пластинах. Нагрев стенок каналов осуществлялся электрическим током. Температура стенки определялась с помощью 14 хромель - копелезых термопар препарированных на гладких поверхностях и в углублениях.

Обработка опытных данных проводилась по стандартной апробированной методике. При этом в качестве температуры стенки принималось её среднеинтегральное планометрическое значение. В качестве высоты канала при расчёте среднерасходной скорости, принималась эффективная высота, определяемая с учётом реальной геометрии канала с лунками.

Для проведения визуализаций течения з каналах с различными сочетаниями сферических интенсификаторов был изготовлен рабочий участок

из полированного органического стекла. Для визуализации использовались: вдув дыма, шелковинки и меловая пудра.

В третьей главе представлены результаты экспериментального исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления в каналах с различными сочетаниями сферических интенсификаторов на верхней и нижней стенках канала. Опыты проведены в следующем диапазоне влияющих параметров: число Рейнольдса 7*103:211е<50*103; относительная высота канала 0.1 ¿НкЛ1л< 1; относительная глубина лунок 0.1 ¿Ьл/^лй 0.5; плотность расположения лунок на поверхности 0.382Г<0.69.

Визуализация течения. Поскольку данные визуализаций, проведённых в работах Г.И. Кикнаязе, Я.П. Чудновсхого, А.П. Козлова и др., не оставляют сомнений, что при обтекании потоком лунки в ней рождается смерчеобразный вихрь, то основной целью проведённых в данной работе визуализаций являлось выявление характера взаимодействия вихревых структур, образующихся в лунках, с противоположной гладкой или формованной стенкой. Эксперименты показали, что на распространение вихревой структуры за лункой существенное влияние оказывает число Рейнольдса набегающего потока и геометрия канала (одностороннее или двустороннее расположение лунок, их взаимное смещение, относительная высота канала).

Влияние числа Б.е. На рис.2 представлен характерный вид зависимости увеличения гидравлического сопротивления от числа Яе в каналах с лунками по сравнению с гладким каналом. Из рисунка видно, что для каналов с полусферическими лунками в каналах с %/<1^=0.1 в диапазоне 1 *104 sR.es 15*104 наблюдается плавное увеличение / при увеличении числа Р_е. При Яе* =29*104 отношение /ггл достигает максимального значения и в дальнейшем остаётся неизменным. Характерно, что величина Яс* практически не изменяется для каналов с односторонним и двусторонним расположением лунок при равных Н^/<зл и слабо зависит от формы кромок лунок и является функцией лишь от относительной глубины лунок и относительной высоты канала. При уменьшении и увеличении^ граница Яе* смещается в сторону больших чисел й.е.

Теплообмен для большинства исследованных каналов независимо от относительной глубины лунок Ья Мд и относительной высоты канала НкМд подчиняется зависимости Ыи~ й.еа8. Отношение Мил / Киг л возрастает с увеличением числа Е.е в диапазоне 1»104£Ес<19*Ш4.

Влияние относительной высоты канала. Для всех исследованных каналов при увеличении относительной высоты канала Н^ м3 наблюдалось уменьшение теплоотдачи и коэффициента гидравлического сопро-

гивления I. Типичный вид зависимости сопротивления от нкмя показан на рис.3. Для всех геометрий каналов наклон кривых в зависимостях = Г(НХ/<1Л), N11 Яе" = Г(НК/йп), характеризующий показатель степени ш приНк/ал, существенно зависит от относительной глубины лунок Ьа/,ёя. Таким образом, в стеснённых каналах (Нк/аа<0.4) с односторонними и с двусторонними лунками, как с острыми, тале и с гладкими кромками показатель степени ш при нк I ал является функцией от / .

Характер влияния Нк Мт на сопротивление и теплообмен стесненных каналов и зависимость показателя степени при Нк/с1п от Ьл/ал объясняется тем, что генерируемые в верхних и нижних лунках вихревые структуры, при уменьшении относительной высоты канала определённым образом взаимодействуют между собой, приводя к изменению турбулентной структуры потока. Эти выводы хорошо согласуются с результатами проведённой визуализации потока.

Влияние относительной глубины лунок. Для всех исследованных каналов при увеличении относительной глубины лунок наблюдается увеличение теплоотдачи и гидравлического сопротивления (рис.4 а,б). Эти данные хорошо согласуются с данными , где для каналов с односторонними лунками при изменении мдот 0.1 до 0.3 получено трёхкратное увеличение параметра^ /<хгл. Анализ опытных данных, представленных на рис.4 а, показывает, что для конкретной геометрии канала опытные данные по влиянию относительной глубины лунок на теплообмен можно обобщить единой зависимостью вида .,11

-5-(1)

Яеп(Нк/ал)т Ч. •

Обработка опытных данных по методу наименьших квадратов позволила показать, что вне зависимости от формы кромок, кривые характеризующие логарифмическую зависимость ^Й^^/СН^ Мл)т = / ¿л)' для каналов с односторонним расположением лунок вне зависимости от формы кромок, имеют одинаковый наклон, соответствующий показателю степени при равном 0.23. Показатель степени при ья/<1пв каналах с двусторонними лунками также не зависит от формы кромок лунки и равен 0.38. Показатель степени при Ья в зависимости

-^-= , (2)

Ке"(Нк /с!л)т ал '

равен 0.42 для каналов с односторонними лунками. Для каналов с двусторонними лунками показатель степени при I <1п изменяется от 0.45 для лунок с гладкими кромками до 0.49 для лунок с острыми кромками.

Таким образом, относительная глубина лунки /' , как и относительная высота канала Нк/<1л, оказывает более существенное влияние на теплообмен и трение в каналах с двусторонними лунками по сравнению с каналами с односторонними лунками.

Обобщающие зависимости. Полученные в работе данные по гидравлическому сопротивлению и теплоотдаче были обобщены зависимостями вида

§=сЯеп(Нк/а1)ш(ь;г/ал)1 (3)

N11=0 ^".(Нь /¿¿'"ЛК!^)1

для каналов с односторонними лунками с гладкими кромками Ки=0.037Ке°'8(Н]С / ал)т(11л/с1л)0'42 (4)

ш = -0.33ъл/(1л-0.28

§ = 0.62Яг-а25(Н1/<1л)т(ЪпМл)а23 (5)

т=0, при 0.1<;ЬЛ/<1Л ¿0.3, т=-0.15 при 0.3^ ьл/<1д £0.5 для каналов с односторонними лунками с острыми кромками Ки=йОЗЗКеа8(Н1!: I ал)т(11л Мд)а42 (6)

т =-0.4€ьл/аа-0.3

4 = 0.75Ке-а25СНк/а1)т0111/(1я)й:гз (7) т=0, при ОЛй ЬдМд ¿0.3, т=-0.5 ья/<1л+0.1 при 0.35 ьл/ля ¿0.5

для каналов с двусторонними лунками с гладкими кромками 1Чи=0.057Ней76(Нк /с1л)т(11л /с1л)й45 (8)

т = -0.22-1.6(ьл /<за)+1.8(Ьл /ал)2

5 = 0.70Ке~023(Н]с Мл)т(ЬлМл)йЗК (9)

т=-0.22-1 .6(Ьд/Й;1)+1.8(11л 1Лж)г

для каналов с двусторонними лунками с острыми кромками Ки=0.07теолб(Нк /<1я)га01л /ая)0'49 (10)

т = -0.36-0.8(ЬЛ /ал)+0.96(Ьл Мл)2

^ = 0.73Ке~°-3(Н^ /с1л)т(Ъл /ал)0'38 (I ])

т=-0.1 +0.08(Ьд/(1д)-0.78(Ьл/ал)2

Погрешность обобщения по теплоотдаче не превышала 15%, по гидравлическому сопротивлению 10%.

Для каналов с односторонними лунками с острыми кромками проведено сравнение полученных данных по гидравлическому сопротивлению с данными' (рис.5). Расхождение данных по гидравлическому со-

1 Теплообмен при самоорганизадии смерчеобраэных структур/ И.А.Гачечилздзе, Г.И.Кикнадзе, Ю.К.Краснов // Теплообмен ММФ. Конвективный, радиационный и комбинированный теплообмен: Проблемные доклады.-Минск,1988.-С.83-35.

противлению составляет и среднем 16 % и может быть объяснено за счёт различия в чистоте обработки поверхности.

Сопоставление результатов обобщения данных по теплоотдаче в каналах с односторонними лунками с острыми кромками и результатов1 представлено на рис.6. Из сравнения следует, что данные1 хорошо обобщаются зависимостью (6) в диапазоне 1.8*104<К.е<5*104 . В диапазоне 7*103<11е<1.8*104 результаты1 дают заниженные по сравнению с данной работой значения теплоотдачи. Это расхождение невелико (порядка 4-8%) и может быть объяснено как за счёт точности опытных данных, так и' за счёт различия в условиях проведения опытов. Зависимости (2 - 11) справедливы в следующих диапазонах изменения влияющих параметров: 7*103<К.е<30*103, 0.1<11дЛ1л<0.5, 0.1 <НкУс11,<0.4.

Влияние взаимного расположения лунок на верхней и нижней стенках канала. Проведенные в данной работе эксперименты показали существенное влияние взаимного расположения лунок на верхней и нижней стенках стеснённого канала на его теплоотдачу и гидравлическое сопротивление. В качестве характеристики этого влияния вводится величина з /с1я- относительное смещение лунок (з- абсолютное смещение лунок).

Данные по увеличению гидравлического сопротивления в каналах с двусторонними лунками со смещением представлены на рис.7 в виде трёхмерного графика. По оси х отложено относительное смещение верхних и нижних лунок о/й ,. По оси у в качестве второго аргумента отложено отношение высоты канала к глубине лунки Н4 . Обработка данных в виде ^23 = Г(2/<1л,11к /Ья), где (£28,$2о - гидравлическое сопротивление канала с двусторонними лунками со смещением и без смешения соответственно) позволила описать все экспериментальные данные гладкой поверхностью (рис.7 а). Максимальное увеличение сопротивления достигается при и составляет ^ =1 Щго-

Влияние смещения лунок на теплоотдачу более существенно, чем на сопротивпеяие. При Нк/Ьл=0.2 И 5М, =1 Ми25 /Мч20 =1.33 (рис.7 б).

Таким образом, приведенные выше обобщающие зависимости (1-9) для каналов с двусторонними лунками справедливы лишь для случая, когда верхние и нижние лунки расположены непосредственно друг против друга, т.е., при относительном смещении лунок 3/ЛЛ=0. Для каналов с 3 И:1т 0 необходимо внести поправку на смещение лунок взятую из рис.7. Кроме того, столь существенное изменение теплоотдачи при изменении взаимного расположения лунок свидетельствует о том, что в щелевых каналах вихревые структуры, образующиеся в верхних и нижних лунках, определённым образом взаимодействуют между собой, и их влияние нельзя рассматривать как простую суперпозицию.

В четвёртой главе приводятся результаты физического и математического моделирования процессов гидродинамики и теплообмена в каналах с относительно мелкими с Ъл/ёл <0.15 сферическими выемками с острыми кромками.

В соответствии с моделью поток оторвавшись от стенки над выемкой присоединяется к стенке непосредственно за выемкой, от точки присоединения до следующей выемки, согласно опытам Аунга, формируется внутренний пограничный слой, который обновляется за каждой выемкой. Течение между двумя соседними выемками (по потоку) автономное и повторяющееся вдоль канала. На этом участке стенки канала взаимодействие потока со стенкой определяется внутренним пограничным слоем.

Вихревые возмущения пристенного течения, создаваемые выемками, попадают во внешнюю часть внутреннего пограничного слоя, образующегося за выемкой, и в качестве турбулентности внешнего течения существенно интенсифицируют теплоотдачу стенки за выемкой. В точке присоединения, прекращается процесс генерации внешней турбулентности, в этом сечении её интенсивность достигает максимума Тищзх. Далее вдоль потока турбулентность затухает.

Основанный на модели приближённый расчёт теплообмена и сопротивления заключается в следующем. Теплоотдача Оу и сопротивление Ку типового участка канала складывается из теплоотдачи <5в и сопротивления Кв выемки, а также из теплоотдачи <3с сопротивления Кс гладкой стенки за выемкой. Теплоотдача после выемки определяется уравнением: Ми^О.ОгЗВИе^РгО«, (12)

Истинная величина местного коэффициента теплоотдачи «и рассчитывается с учётом влияния внешней турбулентности. Сопротивление Кс находится с помощью локального коэффициента сопротивления:

с^О.ОЗУбЯе^-г ... (13)

Расчёт теплообмена и трения в лунке выполнялся с помощью известного эмпирического метода, базирующегося на опытных функциях переноса тепла и импульса2. -

Проведённый сравнительный анализ результатов расчётов и опытов свидетельствует, что предложенная модель течения и метод теплогидрав-лического расчёта каналов с выемками хорошо описывают теплоотдачу (с погрешностью +8%) и удовлетворительно - гидравлическое сопротивление (погрешность +20%).

2 Олишгаев В.В. Интенсификация теплообмена, расчёт и оптимизация пароподогревателей и ABO с шероховатыми каналами на ЭВМ // Казан, ф-л Москов. энергетик, ин-та. Казань, 1990. 147с.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основе экспериментальных данных показано, что использование в щелевых каналах односторонних интенсифмкаторов в виде сферических лунок с односторонним расположением позволяет увеличить интенсивность теплообмена до 4.2 раза при Ьл/Ул=0.5 и НкАЗл=0.1

2. Проведено обобщение опытных данных. Получены уравнения подобия • для расчета теплообмена и трения в каналах с различными сочетаниями сферических интенсификагоров на верхней и нижней стенках .

а) Установлено, что для большинства исследованных каналов теплообмен на рельефах сферических лунок подчиняется зависимости Ми~Ие° 5, а сопротивление

б) Для всех исследованных каналов степень влияния их относительной высоты на теплообмен и трение существенно зависит от относительной глубины лунок. Например, показатель степени при относительной высоте канала в зависимости £/Ке ° -(НкМл)1- изменяется от 0 до -0.15 для односторонних , и от -0.1 до -0.3 для двусторонних интенсификагоров при изменении ¡шУлотОЛ до 0.5.

в) На теплоотдачу и трение при течении в щелевых каналах с двусторонними интенсификаторами существенное влияние оказывает их взаимное расположение на верхней и нижней стенках. Для характеристики этого влияния вводится параметр 8/<1л - относительное смещение лунок. При изменении 5ЫЛ в диапазоне от 0 до 1 происходит увеличение теплоотдачи до 33%, гидравлического сопротивления до 16%.

г) Для каналов с относительно глубокими, лунками Ьл/ёл >0.2 влияние температурного фактора на'Теплоотдачу и гидравлическое сопротивление не обнаружено, при йл/Ул <0.2 и Тс/Гп= 1.2...2 это влияние не превышает 10% и лежит в пределах, погрешности эксперимента.

3. В щелевых каналах, вихревые структуры, образующиеся в противолежащих лунках взаимодействуют между собой и их влияние нельзя рассматривать как простую суперпозицию. Об этом свидетельствуют: результаты проведённых визуализаций, зависимость показателя степени при относительной высоте канала от относительной глубины лунок и зависимость теплоотдачи и сопротивления от относительного смещения лунок.

4. При визуализации потока выявлено, что сочетание в канале интенси-фикаторов в виде сферического выступа и лунки приводит к нарушению механизма образования смерчеобразной структуры.

5. Разработана физическая модель течения и полуэмпирическая методика расчёта теплообмена и трения в каналах с относительно-мелкими с ЬлЛЗл<0.15 сферическими углублениями с острыми кромками. Проведённое сравнение показало хорошее (с погрешностью до S%) согласование расчётных и опытных данных по теплоотдаче и (с погрешностью до 20 %) по гидравлическому сопротивлению.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

I .Гортышов Ю.Ф., Амирханов Р.Д. Теплоотдача и трение в межрёберном канале геплообменного аппарата со сферическими углублениями. Тезисы докладана "Итоговой научно'- технической конференции КГТУ (им. А.Н.Туполева) за 1991 - 1993 ir\ с. 61.

2. Горгышов ТО.Ф., Амирханов Р.Д. Теплоотдача и грение на поверхностях щелевых каналов с лунками. Тезисы доклада на Международной научной конференции "Гагаринские чтения"(Москва 1995 г), с.83.

3.Гортышов Ю.Ф., Амирханов Р.Д. Теплоотдача и трение в канале формованном лупками. Тезисы доклада на Международной научно -технической конференции "Механика машиностроения" (Набережные Челны, 1995), с.28.

4. Yu.F. Gortyshov, I.A. Popov, К.Е. Gulitsky, R.D. Amirkhanov New Developments And Studies of Heat Utilization systems and High-Effective Compact Heat Exchanger S/VThirteenth National Heat and Mass Transfer Conference (Surathkal, India, 1995). P. 745-750.

5. Гортышов Ю.Ф., Амирханов Р.Д. Теплоотдача и трение в каналах со сферическими углублениямиУ/Межвузовсхий сборник. Рабочие процессы в охлаждаемых турбомашмнах и энергетических установках. -1995. - с.87 - 90.

6. Yu.F. Gortyshov, I.A. Popov, R.D. R.D. Amirkhanov Mathematical And Physical Simulation of Heat Exchange Processes in Energy Plant Elements... International Seminar on Power Plant Installations and Problems of Aircraft Instrument Making (Kazan 1995)

7. Гортышов Ю.Ф., Олимпиев В.В., Амирханов Р.Д. Расчётное и опытное моделирование теплообмена и сопротивления в каналах со сферическими выемками на стенках. Тезисы доклада на Минском международном форуме. Минск 1996 г. с. 137 - 141.

Принципиальная схема экспериментального стенда.

Таблица 1

Нк/ал Ьл/Лл лунки с гладкими кромками лунки о острыми кромками

"односторонние" лунки "двусторонние" лунки "односторонние" лунки "двусторонние" лунки

0.1 0.1 1 1 1 ♦

0.2 - - г

0.3 - ж

0.4 * * * •

0.5 * X X ■

0.2 0.1 о о о 1

0.2 а а а —

0.3 о О О ж

0.4 V V V

0.5 д д л +

0.3 0.1 ® ® ® О

0.2 ® ® ® V

0.3 а в © А

0.4 Ф о ® О

0.5 © в е □

0.4 0.1 ▼ т г ф

о.; ж е

0.3 А • А ®

0.4 Ф ■ • 9

0.5 Я 4 ■ ©

? Ф т

10000 20000 30000 40000 50000 ■ -- Яе

Рис.2 Зависимость увеличения гидравлического сопротивления в каналах с лунками по сравнению с гладким каналом Ьл/с1л = 0.5,Н,/<1л = 0.1 □ , ■ - односторонние лунки с гладкими и острыми кромками о , • - двусторонние лунки с гладкими и острыми кромками

ьЛ/ад = о.1,,н1/<1Л = ол

о - односторонние лунки о гладкими кромками А - двусторонние лунки с острыми кромками

Рис.3 Зависимость теплоотдачи от Н^ / <1д в каналах с двусторонними лунками с острыми кромками " -Ьл/Ч^-1'. • -Ьл/<1-0.2; А -Ьл/с1я=0.3; ▼ ' Ч / ¿л=0-4; ♦ - Ьл / ¿л=0.5;

"3-й

а*

0,7

0,6

0,5

0,2 0,3 - Ь, /Аа

5 0,03

з

г

0,02

0,0

0,4

0,3

— Ьп/йл 6

Рис.4 Зависимость теплоотдачи от ЬЛ/<1Л в каналах с односторонними лунками с гладкими кромками. Условные обозначения см. а таблице 1.

0,5

■О 11 к.-4

у

[ЦЁ О О

±10%

1

8 9 Ю*

рис. 5. Зависимость сопротивления от числа Не в каналах с односторонними лунками с острыми кромками.

О - данные /1/, Другие условные обозначения см. в таблице 1.

Рис.6 Зависимость числа N11 от числа Ве в каналах с односторонними лунками с острыми кромками.

О - данные /8/Другие условные обозначения см. в таблице 1.

Рис. 7 Влияние взаимного расположения лунок на верхней и нижней стенках канала на его гидравлическое сопротивление и теплоотдачу