Экспериментальное исследование процессов теплообмена и гидродинамики в теплообменниках с микроканалами сложных форм - page 3

проблемам физиологии, связанным с течением крови по капиллярным
каналам.
В 1900–1920 гг. проведены исследования турбулентного режима те-
чения жидкостей в капиллярах, имевшие своей целью проверить закон
подобия Рейнольдса и определить критическое число. Эти исследо-
вания подробно интерпретируются в работе [4]. Авторы работы [4]
провели специальное исследование течения воздуха в капиллярных
каналах. Исследования выполнены на цилиндрических каналах с диа-
метрами 0,39; 0,51; 0,70; 1,4 и 2,0 мм при постоянной относительной
длине, равной 150 диаметрам канала. Методика выполнения экспери-
ментов обеспечивала минимальные относительные погрешности ре-
зультатов: 1,7% для коэффициента гидравлического сопротивления и
6,4% для коэффициента теплоотдачи.
Эксперименты показали, что во всех исследованных случаях диа-
метр канала не влияет на протяженности областей различных режимов
течения жидкости. Нижнее критическое значение числа Re составля-
ет 2150. . . 2400, т.е. хорошо подтверждает аналогичные данные для
цилиндрических труб большого диаметра.
Результаты исследования коэффициента гидравлического сопроти-
вления свидетельствуют о том, что рассчитывать гидравлическое со-
противление теплообменной аппаратуры, с достаточной для практиче-
ских целей точностью, можно по двум формулам: для турбулентного
режима по известному уравнению Блаузиуса [5], а для ламинарного —
по формуле, преобразованной М.А. Михеевым [5].
Согласно данным работы [4] для коэффициента теплоотдачи в
области ламинарного режима ( Re
<
2300
) критериальная зависимость
приобретает вид Nu
= 1
,
025
Re
0
,
2
. В области переходного режима мо-
жет быть использована зависимость Nu
= 2
10
5
Re
1
,
6
.
Для области развитого турбулентного режима при течении в ка-
пиллярах получено хорошее совпадение опытных точек с известным
критериальным уравнением Nu
= 0
,
018
Re
0
,
8
.
Детальное экспериментальное исследование энергетического об-
мена при течении воздуха в капиллярных каналах, выполненное авто-
рами работы [4], показывает, что размеры поперечного сечения прак-
тически не влияют на протяженность различных режимов течения.
Результаты исследования убедительно свидетельствуют о том, что
они могут быть приняты за основу при расчете теплообмена и гидрав-
лического сопротивления в трубках микротеплообменников. Однако
должны быть введены коррективы, связанные с нахождением поправ-
ки за счет изогнутости трубок, которые можно найти в работах [5–7].
Исследование процессов теплообмена и гидравлического со-
противления в межтрубном пространстве микротеплообменни-
ков (в условиях обратного потока).
Задача для обратного потока
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 1 81
1,2 4,5,6,7
Powered by FlippingBook