Влияние режима обтекания и расположения труб на теплоотдачу

Средняя теплоотдача трубы в пучке зависит главным образом от скорости ее обтекания. В зависимости от скорости потока в минимальном проходном сечении пучков труб можно выделить преобладающий ламинарный, смешанный и турбулентный режимы обтекания. Каждому режиму соответствует определенная величина показателя степени при числе Re ламинарному - 0,4, смешанному - 0,6-0,65, а турбулентному - 0,8. При переходе от ламинарного режима течения к смешанному принимает значение 0,5, а от смешанного режима к турбулентному - 0,7 - 0,9. Эти значения являются средними для большого количества пучков труб. Как показали исследования, каждому пучку труб, в зависимости от шагов, соответствует значение, которое несколько отклоняется от вышеприведенных средних его значений. Таким образом, по величине можно судить о режиме течения и интенсивности теплоотдачи.

При установившемся течении теплоотдача трубы в пучке значительно больше теплоотдачи одиночной трубы. Это связано с малой толщиной пограничного слоя на поверхности труб в пучке и повышенной турбулентностью потока в межтрубном пространстве.

При низких значениях Ref теплоотдача трубы в первом ряду пучка практически совпадает с теплоотдачей одиночной трубы и теплоотдачей трубы в глубинном ряду. С увеличением Ref турбулентность потока в межтрубном пространстве пучков возрастает и теплоотдача в глубинном ряду становится интенсивнее, чем в первом ряду, так как ряды труб в пучке являются турбулизаторами потока. В большинстве случаев теплоотдача по глубине пучков труб стабилизируется начиная с третьего или четвертого ряда. В глубинном ряду, как правило, теплоотдача труб увеличивается с уменьшением продольного шага пучка. Исключение составляют коридорные пучки труб с малым продольным шагом, с уменьшением которого поток лами-наризируется, циркуляционное течение между соседними трубами ослабевает и теплоотдача может уменьшиться.