Колебания температуры на поверхности труб часть 2

Для уменьшения неравномерности тепловой нагрузки целесообразно, чтобы теплообменники работали при низких Ref порядка 1 -2000 и меньших температурных напорах. Для снижения сопротивления труб и нестабильности течения в рециркуляционной зоне трубы должны быть либо удобообтекаемыми, либо с перегородкой при 9 = 180°, которая уменьшает колебания температуры потока в рециркуляционной зоне, а значит, и колебания температуры стенки и увеличивает поверхность теплообмена.

В случае необходимости работы теплообменника в области средних и высоких Re целесообразно применять развитую поверхность теплообмена в виде ребристых труб. На основе измеренного распределения температуры на вершине ребра и у основания изготавливаются местные интенсификаторы путем разрезки и закрутки ребер в той области, где коэффициент теплоотдачи имеет минимальное значение. При турбулизации потока в необходимом месте повышается местный коэффициент теплоотдачи. Таким способом можно достичь более равномерной тепловой нагрузки при небольшой потере гидравлического сопротивления пучка. Теплоотдача таких пучков труб на 40-60 % выше теплоотдачи гладких пучков труб.

Некоторого уменьшения неравномерности тепловой нагрузки в случае обтекания гладких пучков труб можно достичь изменением поперечного и продольного шагов, а также на основе местного коэффициента теплоотдачи, определенного на поверхности труб при различных значениях Re.

В высокотемпературном потоке температура стенки в характерных местах трубы, где течение нестабильное, колеблется, создаются термические напряжения, происходит эрозия, что в итоге уменьшает долговечность и надежность теплообменников.