Теплообменная поверхность

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет интенсифицировать теплообмен путем создания эффективной формы теплообменной поверхности . Криволинейная образующая выполнена по определенной математической зависимости, причем вогнутая часть криволинейной образующей составляет 0,25тО,35 ее выпуклой части. Такое выполнение позволяет улучшить обтекаемость профиля, турбулизацию пленки . 3 ил.. 00 4 4 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Р 28 F 1 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р1 Я6 И .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4015775/24-06 (22) 27.01.86 (46) 30.09.87. Бюл. Р 36 (71) Уральский политехнический институт им. С.M.Êèðîâà (72) Ю.M.Бродов, P.З.Савельев, А.Ю.Рябчиков, К.Э.Аронсон, П.Н.Плотников, Т.В.Белая, В.А.Пермяков и Б.Ф.Вакуленко (53) 621.175.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 366333, кл. F 28 F 1/20, 1973.

„„Я0„„1341483 А1 (54) ТЕПЛООБ 1ЕННАЯ ПОВЕРХНОСТЬ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет интенсифицировать теплообмен путем создания эффективной формы теплообменной поверхности. Криволинейная образующая выполнена по определенной математической зависимости, причем вогнутая часть криволинейной образующей составляет

0,25-.0,35 ее выпуклой части. Такое выполнение позволяет улучшить обтекаемость профиля, турбулизацию пленки. 3 ил.

134

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в теплообменных аппаратах с конденсацией пара на наружной поверхности вертикально установленных труб.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена путем создания эффективной формы теплообменной поверхности.

На фиг.1 изображена теплообменная поверхность, поперечный разрез, на фиг.2 — форма криволинейной образующей предлагаемой поверхности с осями координат; на фиг.3 — зависимость соотношения коэффициентов теплоотдачи испытанной поверхности и гладкой от отношения длины вогнутой части поверхности к выпуклой.

Поверхность (фиг.1) выполнена с поперечными:выступами 1 и впадинами

2, которые могут быть получены методом выдавливания, Вершины выступов 1 и основания впадин 2 соединены криволинейной образующей форма которой, изображенная на фиг.2, подчиняется следующей математической зависимости:

1483 ее толщину, силы поверхностного натяжения стягивают пленку во впадины 2.

Уменьшение толщины пленки конденсата

5 приводит к интенсификации теплообмена.

Теплообменная поверхность с криволинейной образующей предлагаемой формы уменьшает градиенты давления по потоку, улучшая обтекаемость профиля.

При этом происходит смещение точки отрыва парового потока в зону впадины 2 с образованием вихревого отрывного течения. Крупные турбулентные пульсации из вихря переносятся потоком вдоль пленки конденсата, находящейся во впадине, турбулизируя пленку. Последнее интенсифицирует теплообмен.

Оптимальное отношение выпуклой части поверхности к вогнутой 0,25-0,35 определяется взаимным влиянием сил, действующих на пленку конденсата. При отношении менее 0,25 .и. более 0,35

25 уменьшается скорость стекания пленки, что приводит к увеличению ее толщины и снижению интенсивности теплообмена.

S h — 2х 7h h-2х

z = — (arccos

2т h S

sin arccos — --, h где z и х — текущие координаты криволинейной образующей соот— ветственно вдоль и перпендикулярно поверхности, h — р ас с тоя ни е между в ершин ой выступа 1 и основанием З5 впадины 2;

S — расстояние между соседними вершинами выступов 1 или основаниями впадин 2.

Вогнутая часть криволчнейной об- 40 разующей (а-Ь, фиг.1 и 2) составляет

0,25-0,35 ее выпуклой части (Ь-с, фиг.1, 2) .

Приведенная на фиг.3 опытная зави— симость соотношения коэффициентов теплоотдачи поверхности с криволинейной образующей предлагаемой формы и гладкой от отношения длины вогнутой части поверхности к выпуклой свидетельствует о том, что оптимальным яв- 5р ляется отношение, равное 0,25-0,35.

Теплообменная поверхность работает следующим образом.

Движущийся поток пара конденсируется на теплообменной поверхности, образуя пленку конденсата.

При этом поток пара срывает пленку конденсата с выступов 1, уменьшая

Формула изобретения

Теплообменная поверхность, содержащая поперечные ребра, образующие последовательно размещенные выступы и впадины, вершины которых соединены криволинейной образующей и обращены в сторону охлаждаемого агента, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации теллообмена при . конденсации пара при вертикальном расположении поверхности, криволинейная образующая выполнена по зависимости

S h— - 2х !ih h-2х

z = (arccos

2 1 . h S

sin arccos — — -)

h где z и х — текущие координаты криволинейной образующей соответственно вдоль и перпендикулярно поверхности;

h — расстояние между вершиной выступа и основанием впадины;

S — расстояние между соседними .вершинами выступов или основаниями впадин, причем вогнутая часть криволинейной образующей составляет 0,25-0,35 ее выпуклой части.

1341483

0,5

Составитель Г.Рябов

Техред M.Дидык

Редактор А.Огар

Корректор А.Тяско

Заказ 4426/45

Тираж 611

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Подписное

Производственно †полиграфическ предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Щ)

ыщ

l Вги

4ыл