| Popis: |
В дисертационния труд са представени резултати от експерименталните изследвания за определяне на коефициентите на хидравлично съпротивление и топлопредаване, при течение на еднофазов поток вода в преходен режим в кръгла тръба, в която е поставена спирална пружина с геометричните параметри: отношение на диаметъра на пружината към диаметъра на тръбата: 0.070 и 0.077, както и отношение на стъпката на пружината към диаметъра на пружината. Областите на изменение на числата на Рейнолдс и Прандтл са: 1100 < Re < 10000 and 3.7 < Pr < 10 . Получени са корелационни уравнения свързани с изменението на коефициентите на хидравлично съпротивление и числото на Нуселт, в зависимост от геометричните и режимни параметри. Направени са оценки за определяне на ефективността на прилаганата техника за интензификация на топлообмена в реален противотоков кожухотръбен ТА, за три случая: FG-1, FG-2a и VG-2a. Тези критерии оценяват до каква степен може да се увеличи топлинната мощност, на реален ТА. Направената оценка на възможните ползи (максимални и реални) може да бъде приложена към работещи топлообменни апарати (фиксирана геометрия) или на нови конструкции (променлива геометрия). This research presents heat transfer enhancement in single-phase transitional flow by wire-coil inserts with geometrical parameters as follows: rib height-to-diameter ratio, 0.070 and 0.077, and rib pitch-to-height ratio in the range. The variation of the friction factor and heat transfer coefficient in the range of Reynolds number 1100 < Re < 10000 and the Prandtl number 3.8 < Pr < 10 have been investigated through a huge amount of experimental points. Correlations related to the variation of the friction factor and Nusselt number with the geometrical parameters and Reynolds number and Prandtl number have been obtained. Using extended performance evaluation critera (PEC), performance evaluation of great number of experimental points have been fulfilled to assess the real benefit of using such kind of heat transfer enhancement technique. Three PEC have been used in the cases FG-1a, FG-2a and VG-2a with common objective of increased heat duty. This real evaluation of possible benefit (maximum and real) can be implemented to operating shell-and-tube heat exchanger (cases of fixed geometry) or new designed (variable geometry) heat exchanger as well. |
