Местная теплоотдача при высоких числах Рейнольдса

Некоторые авторы обращают больше внимания на отдельные характерные явления при переходном режиме течения. При этом зона теплоотдачи в пучках труб при Re>2 • 106 остается неисследованной. Сложность этих исследований заключается в том, что из-за большого гидравлического сопротивления в пучках труб трудно получить интервал значений Rcf от 2 • 106 и выше. Кроме того, в этом интервале Rcf неизвестно влияние шагов на местную и среднюю теплоотдачу. Следует определить теплоотдачу по рядам и в поперечном ряду труб, сопротивление давления по рядам и полное гидравлическое сопротивление пучков труб в зависимости от шагов и числа Струхаля. Эти данные будут стимулировать изучение механизма теплопереноса при очень высоких скоростях потока и иметь большое практическое значение для развития транспортной энергетики.

Рассмотрим особенности местной теплоотдачи при высоких Rcf (до 2 • 106) в зависимости от шагов первых и глубинных рядах коридорного и шахматного пучков труб согласно работам. Приведены данные по местной теплоотдаче трубы в первом ряду коридорных пучков в зависимости от изменения шага от 1,25 до 2,0 и числа Rcf. Эти данные позволяют определить влияние поперечного и продольного шагов на местную теплоотдачу при высоких Ref. Как видим, при Re<2 • 105 независимо от передней части трубы отрывается ламинарный пограничный слой. Место его отрыва находится при ф=90°. Теплоотдача в кормовой части трубы значительно выше, чем в лобовой ее части. Максимальное значение местной теплоотдачи находится при ф=180°.

С увеличением Rcf характер местной теплоотдачи изменяется. Величина а/а в лобовой части трубы уменьшается, ламинарный пограничный слой переходит в турбулентный, и отрыв турбулентного пограничного слоя происходит при ф = 130 -140°. При переходе ламинарного пограничного слоя в турбулентный теплоотдача интенсифицируется, достигая максимума при 9^110°. При больших Ref на распределение а/а влияет градиент давления по течению. Продольный градиент давления значительно выше, чем в пучке с а=2,0.

Уменьшение продольного шага приводит к более равномерному распределению местной теплоотдачи в кормовой части трубы. В случае перехода ламинарного режима течения в пограничном слое.