Теплоотдача трубы в пучке

Поперечно обтекаемые пучки труб являются системой плохообтекаемых тел. При заданной скорости потока теплоносителя их сопротивление больше по сравнению с хорошо обтекаемыми телами, например продольно обтекаемой пластиной, течением в трубе или канале с поперечным сечением любой формы. Обычно теплоотдача в пучках труб значительно выше теплоотдачи хорошо обтекаемых тел. Это и является основной причиной широкого практического применения пучков труб. Решающим фактором при выборе формы трубы является соотношение между энергией, затраченной на передвижение теплоносителя, и переданным количеством тепла. Следовательно, важнейшими показателями являются переданное количество тепла и расходуемая при этом мощность.

Скорость же теплоносителя является лишь величиной, характеризующей режим работы теплообменника, и одной из составляющих при определении расходуемой мощности. Передаваемое количество тепла пропорционально коэффициенту теплоотдачи, который зависит от скорости теплоносителя в степени, обычно не превышающей единицу. Только в узком интервале Ref при переходе из одного режима течения в другой показатель степени при величине скорости несколько больше единицы. Расходуемая же мощность связана со скоростью движения теплоносителя в третьей степени. Теплоотдача поперечно обтекаемых пучков труб выше по сравнению с продольно обтекаемыми. Поэтому сопоставление теплообменников из хорошо обтекаемых и из плохообтекаемых элементов показывает, что при Re = idem по количеству передаваемого тепла они могут быть эквивалентны лишь в том случае, если скорость теплоносителя в теплообменнике из хорошо обтекаемых элементов будет значительно больше. О преимуществах применения плохообтекаемых элементов, в частности, поперечно обтекаемых пучков труб, свидетельствует и то, что из них можно сконструировать более компактный теплообменник. В этом аспекте весьма необходимы данные о теплоотдаче пучков труб в широком интервале изменения скорости теплоносителя.