Теплоотдача при вынужденном поперечном обтекании труб

Трубчатые теплообменники обычно выполняют в виде пучка трубок. Расположение трубок в этих теплообменниках может быть самым разнообразным. Наиболее распространены шахматные и коридорные пучки. Обтекание трубы в пучке отличается от обтекания одиночной трубы тем, что расположен­ные рядом трубы оказывают взаимное влияние на этот процесс. Протекая между трубами, поток сужается, вследствие чего изменяется поле скоростей, и место отрыва пограничного слоя перемещается в направлении потока.

Определение коэффициента теплоотдачи от поверхности пучка труб рекомендуется проводить по обобщенной зависимости:

(9.10)

в которой определяющим размером является наружный диаметр трубы, определяющей температурой – средняя температура жидкости, расчетной скоростью – скорость в наименьшем проходном сечении,

(9.11)

где S₂– площадь поверхности межтрубного пространства: ,

D_в –внутренний диаметр наружной трубы, D_в=38 мм, d_н – наружный диаметр трубки змеевика, d_н=8мм.

Величины С и m для различных режимов движения приведены в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Условия обтекания витого змеевикаотличаются от условий обтекания пучка прямых труб. Однако, поскольку в литературе отсутствуют обобщенные зависимости для описания теплоотдачи при наружном обтекании жидкостью витых змеевиков, то при расчете теплообменников кожухозмеевикового типа можно в порядке первого приближения рассматривать обтекание змеевика, как случай поперечного обтекания коридорного пучка с учетом поправок, полученных на основании экспериментов.

(9.12)

где к_уст– поправочный коэффициент установки, к_уст= 1,2.