Местная теплоотдача при низких числах Рейнольдса часть 5

В нервом ряду пучка теплоотдача на поверхности трубы изменяется меньше, чем в глубинном ряду, так как на некоторую ее часть не влияют соседние трубы пучка. С достижением Re = 200 и дальнейшим его ростом влияние естественной конвекции становится незначительным.

Рассмотрим особенности местной теплоотдачи в первых и глубинных рядах труб коридорных и шахматных пучков при наиболее характерных шагах и числах Рейнольдса. Характер местной теплоотдачи в первом и глубинном рядах труб коридорного пучка с малыми шагами различен. Несмотря на то, что в первом ряду труб набегающий поток соударяется с трубой в лобовой критической точке, максимальная теплоотдача в зависимости от Rcf находится в пределах 9 = 75 - 90°. Это связано с большим ускорением потока в лобовой части трубы. В области лобовой критической точки поток после соударения с трубой образует вихревую зону. С увеличением Ref вихревая зона уменьшается и местная теплоотдача возрастает. В кормовой части трубы уровень и характер местной теплоотдачи зависят от интенсивности циркуляционного движения. При малых Re (порядка единицы) происходит безотрывное обтекание трубы, поэтому и а/а уменьшается до 9 = 180° без изменения характера. С увеличением Re происходит отрыв пограничного слоя. Местоположение отрыва зависит от Re и относительных шагов пучка труб. Отрыв пограничного слоя способствует увеличению а/а в кормовой части трубы начиная от 9^110°.

В глубинном ряду труб коридорного пучка характер местной теплоотдачи существенно отличается от теплоотдачи первого ряда. Значение местного коэффициента теплоотдачи в глубинном ряду пучка зависит от скорости на внешней границе пограничного слоя и турбулентности потока, а характер его распределения - от расположения труб в пучке, характеризуемого шагами. Величина турбулентности потока в пограничном слое и в межтрубном пространстве зависит от шагов. В коридорных Пучках труб основной поток жидкости движется между рядами. Максимум теплоотдачи приходится на место соударения потока с трубой, которое в случае низких Ref находится при 9^70 - 80°. В рециркуляционных зонах теплоотдача существенно ниже по сравнению со средней теплоотдачей трубы. Например, в области лобовой критической точки величина составляет около 0,5, в области кормовой критической точки - несколько выше, а при Re порядка 1500 достигает среднего значения коэффициента теплоотдачи. С изменением продольного шага местоположение соударения потока с трубой, а значит, и максимальное значение коэффициента теплоотдачи изменяются. С увеличением шага место соударения потока с трубой сдвигается в сторону лобовой критической точки, возрастает интенсивность движения жидкости в рециркуляционных зонах, а при больших значениях шага соударение потока с трубой происходит в лобовой критической точке. Таким образом, неравномерность местного коэффициента теплоотдачи в коридорных пучках труб зависит от продольного шага.