Влияние эксцентриситета на теплопередачу в скважинном противоточном теплообменном аппарате типа "труба в трубе" - Бучко, А.В.; Костиков, А.О. (Проблемы машиностроения, 2016)
Теплообменные аппараты типа "труба в трубе" широко используются в вертикальных скважинных теплообменниках и другом техническом оборудовании. На практике из-за конструктивных особенностей каналов либо неточности сборки появляется эксцентриситет. При этом в поперечном сечении интегральная величина теплового потока через внутреннюю трубу становится отличной от аналогичной величины в случае соосных труб. В данной работе исследуется влияние эксцентриситета на величину теплового потока через внутреннюю трубу противоточного теплообменного аппарата типа «труба в трубе». Данная задача рассмотрена на примере вертикального скважинного теплообменного аппарата. Математическая модель теплофизических процессов, построена на базе системы уравнений, которая включает в себя уравнения: теплопроводности, неразрывности, энергии, движения вязкой жидкости Навье–Стокса, осредненное по Рейнольдсу. Для замыкания системы уравнений использовалась стандартная k–ε-модель турбулентности. Расчеты были проведены для различных вариантов смещения внутренней трубы и расхода теплоносителя. В результате серий вычислительных экспериментов получена функциональная зависимость теплового потока от величины смещения. В случае игнорирования эксцентриситета при проведении теплового расчета погрешность может составить до 12%. Полученные результаты могут быть использованы для проведения тепловых расчетов в кольцевых каналах с эксцентриситетом скважинных теплообменников и в других технических устройствах.