Попов, Игорь Александрович. Гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах. Интенсификация теплообмена : монография

гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах пульсаций TUy= / w ^ h T u 2 = сивности продольных пульсаций Ти^ /2 /w^ И поперечных потоку Для уменьшения интенсивности пульсаций потока в рабочей части трубы в работе [143] перед ее входным соплом устанавливался детурбулиза- тор. выполненный в виде полусферических 12-сегментных каркасов, обтяну­ тых мелкоячеистой сеткой. Детурбулизатор такой конструкции обеспечивал равномерный поперечный профиль интенсивности продольных пульсаций потока во входном сечении рабочей части трубы, при этом Ти^ -0,15%. Вторая серия экспериментов в работе [143] была проведена в малотур­ булентной аэродинамической трубе замкнутого типа При испытаниях ско­ рость потока варьировалась в диапазоне =8-32 м/с, пульсации скорости потока в данной трубе без решеток составляли Ти^ «0,02-0,04%. В сериях испытаний были проведены исследования с диафрагмами и решетками. Диафрагмы представляли собой круглые диски диаметром 596 мм и толтттиной 5 мм, перфорированные гексагонально расположенными круглыми отверстиями. Двухплоскостные решетки имели квадратные ячей­ ки, образованные стержнями с квадратными поперечными сечениями (см. рис.6.20). Геометрические параметры диафрагм: расстояние между центрами отверстий т=32,8-80,5 мм; диаметр отверстий перфорации d=26-58 мм; ре­ шеток: толш,ина стержней h=l 1,5-62 мм; расстояние между центрами отвер­ стий т=40-190 мм. Фактический коэффициент заполнения (отношение пло­ щади диафрагм или решеток в свету к общей площади турбулизатора) со­ ставлял 8=0,16-0,65. В работе [143] была получена эмпирическая зависимость затухания турбулентности за решетками и плетеными сетками в зависимости от основ­ ных праметров турбулизторов s ит . В целом было установлено, что интен­ сивность продольных и поперечных пульсаций скорости при изотропном на­ бегающем потоке (после детурбузатора) за диафрагмами на 30% выше (при одинаковых х/т, где х - продольная координата), чем за решетками. В случае сильно анизотропного набегающего потока величина продольных пульсаций немного уменьшается (на 10-25%) по сравнению с Ти^ при изотропном на­ бегающем потоке. В этом случае продольные пульсации скорости потока меньше поперечных на 20-40%. Таким образом, полученные результаты по­ казывают, что, изменяя степень анизотропии набегающего потока, можно управлять отношением компонент пульсаций его скорости за турбулизи- рующими устройствами рассматриваемого типа. Исследованию уровней и затуханию турбулентности за перфорирован­ ными мембранами посвящена работа [144]. Применение перфорированных диафрагм и сеток позволяет повысить уровень турбулентности потока сразу за турбулизатором до 4-40% [144]. При этом установка турбулизатора «выравнивает» скорость потока по сечению канала. Необходимо помнить, что при достаточно высоком уровне турбу­ 1 5 0