Способ определения коэффициентов потерь давления в компактных плпстинчаторебристых теплообменниках

 

,: г (11) 6ОЗ8З1

Союз Советскик

Социалистичвскик республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АйеТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 14.07.76 (21)2383990/29-0 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,04,78. Бюллетень №1 (45) Дата опубликования описания 29.03.7S (51) М. Кл.

F 28 F 27/02

F 28 F 3/00

Гасударственный номнтет

Совета Мнннстроо СССР ао делая нзооретеннй н открытнй (53) УДК 621.565. .944 (088,8) (72) Авторы изобретения

Е. В. Дубровский и Г. А. Дрейцер

Московский ордена Ленина авиационный институт имени Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ

11ОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ В КОМПАКТНЫХ

ПЛАСТИН ЧАТО-РЕБРИСТЫХ

ТЕПЛООБМЕННИКАХ

Изобретение относится к области экспериментального исследования компактных пластанчато-ребристых теплообменников.

Известны способы экспериментапьного определения коэффициентов потерь давления в теппообменных поверхностях компактных цластинчато-ребристых теплообменников путем изотермической продувки каналов одного теплообменника в воздушном тракте и измерения перепада давления на нем с одновремен- то ным измерением температуры воздуха на входе и выходе из каналов и последующего определения по формуле Дарси коэффициента общих потерь давления. На увеличенных в

50-100 раз одиночных каналах теплообмен- )а ных поверхностей компактных пластинчаторебристых теплообменников производится экспериментальное определение потерь на вход, трение и выход иэ каналов путем выполнения до нескольких сотен измерений на каждом установившемся режиме с последующим определением по формуле Дарси коэффициетотов потерь давления fl).

Недостатками этого способа являются большая трудоемкость и низкая точность 25 определения коэффициентов потерь давления в каналах реальных компактных пластинчато-ребристых теплообменников и=- -за того, что измерение производится на модельных каналах.

Цель йзобретения — повышение точности при одновременном уменьшении трудоемкооти определения соответствуюших коэффициентов.

Для достижения этого в воздушный тракт последовательно за первым теплообменником устанавливают второй теплообменник идентичной конструкции, но с иной длиной каналов, чем первый,, осуществляют его изотермическую продувку воздухом, прошедшим через первый теппообменник, определяют потери давления на трение на длине, равной разности длин каналов обоих теплообменников, как разность перепадов давления на каждом теплообменнике, и находят по формуле Дарси коэффициент потерь давления на трение, а затем определяют коэффициенты суммарных потерь давления на вход и выход для каждого теплообменника.

6038 3l

4хзых 6< òð g е, вх ° вых (< я

На чертеже схематично изображена установка для осуществления предложенного способа.

Установка содержит теплообменники 1 и

2, установленные в единый воздушный тракт

3. Теплообменники 1 и 2 имеют идентичные конструкции, отличающиеся только длиной 1 и 82каналов 4 и 5, Перед теплообменниками 1 и 2 и после них установлены трубки 6, 7 и 8 полного . 10 давлении, подсоединенные к дифференциальным манометрам 9 и 1 О, а также термомет ры 11, 12 и 13 сопротивления для измерения среднеинтегральной температуры.

Осуществление предложенного способа tS происходит следующим образом„

При изотермической продувке воздухом каналов 4 и 5 каждого теплообменника 1 и

2 в установившемся режиме расход воздуха один и тот же при одинаковых его темпера- 20 туре и скорости, Иэотермичность процесса в каждом установившемся режиме контролируют по показаниям термометров ll, 12 и 13 сопротивления. 25

В каждом установившемся режиме с помощью трубок 6, 7 и 8 полного давпения соответственно и дифференциальных маномеч ров 9 и 10 определяют полные потери давления воздуха АР и А Р в каждом теп-З0 г лообменнике 1 и 2, учитывающие потери давления на трение, вход и выход иэ теплообме нников.

Согласно формуле Дарси определяют коэффициенты общих потерь давления тепдоноси- 5 теля на трение, вход и выход из воздушной теплообменной поверхности в теплообменниках 1 и 2 следующим образом:

1 + &

2дР . cf — (1) 40

Й

y г f tp хч-выл

1 1

4 на участке разности длин g g каналов

4иб.

Потери давления на трение определяют из уравнения ртр (3)

Используя формулу Дарси и уравнение (3), определяют коэффициент потерь давления теплоносителя на трение в каналах теплообменников 1 и 2 . 2(дР1 дРг) » 2дРт )

1 тр pxг (Е E, ) y à(p. «-E )

Из уравнений (1), (2) и (43 определяют искомые коэффициенты суммарных потерь давления на вход и выход для каждого теплообменника

- — 2 др, — — дР1-ЬР2, дР— — дР,,-дР (6)

Достоверность экспериментального определения коэффициента суммарных потерь давления на вход и выход из каналов в комнат ных пластинчато-ребристых теплообменниках контролируется сходимостью их экспериментальных значений по выражениям (5) и (6).

Формула изобретения

2д Рг 8 тг, e tp вх+вых- г

45 где Й вЂ” приведенный гидравлический диаметр каналов;

P Vf - соответствено плотность и скс р рость теплоносителя в каналах: тр В 4 В т вк4в коэффициент потерь давления на 50 трение и коэффициент суммарных потерь давления на вход и выход соответственно.

Определяют разность полных потерь давления ЬР1 йР в теплообменниках 1 и 2 и потери давления на трение и Рт .

В тех случаях, когда выполнение каналов обеспечивает отсутствие участка гидродина-. мической стабилизации в них, значение АР-,ЬР равно потерям давления на трение

4 г

Способ определения коэффициентов потерь давления в компактных пластинчато-ребристых теплообменниках путем иэотермической продувки каналов одного теплообменника в воздушном тракте, измерения перепада давления на нем с одновременным измерением температуры воздуха на входе и выходе из каналов и последующего определения по формуле Дарси коэффициента общих потерь давления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при одновременном уменьшении трудоемкости определения коэффициентов в воздушный тракт последователь но за первым теплообменником устанавлива» ют второй теплообменник идентичной конструкции, но с иной длиной каналов, чем первый, осуществляют его изотермическую продувку воздухом, прошедшим через первый теплообменник, определяют потери давления на тре

603831

Составитель A. Лобанов

Редактор Н. Разумова Техред С. Беца Корректор N. 1 емчик

Заказ 2053/32 Тираж 8 15 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

3 13035, Москвар?К-359 Раушская наб», д 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ние на длине, равной разности длин каналов обоих теплообменников, как разность перепадов давления на каждом теплообменнике, и находят по формуле Ларси коэф1 фициент потерь давления на трение, а затем определяют коэффициенты суммарных потерь давления на вход и выход для каждого тепл ообме нинка.

Источники информации, принятые во вни- мание при. экспертизе:

i, КС135 М, Loss Coeff i ients 1о "

abr upt Changess in Flow Cross Section в h Low Reynolds Nu.rnber Florin

Single and Мо811р1е - Tube & stems,"

США Transaction of 1 е АЬМЕ,Novern)Иг, 3950,vol 72 4 8, 1067-1074