DOI: https://doi.org/10.20998/2078-5364.2019.4.01

КРИТЕРІЇ ДЛЯ ПОРІВНЯННЯ МОДИФІКОВАНИХ КАНАЛІВ В ТЕПЛООБМІННИХ АПАРАТАХ ПРИ ВИКОРИСТАННІ ПАСИВНИХ МЕТОДІВ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ ТЕПЛОПЕРЕДАЧІ

P Arsenyev, L Tovazhnyanskyy, O Arsenyeva

Анотація


На сьогодні існує тенденція використання компактних теплообмінних апаратів з удосконаленою поверхнею каналів, що дозволяє збільшити загальний коефіцієнт теплопередачі в апарату, але негативно впливає на гідравлічні характеристики руху рідини. Проблема вибору оптимальної конструкції становить пошук оптимальної геометрії поверхні теплообміну з оптимальною конструкцією теплообмінника для заданих технологічних умов, а не лише отримання найкращої геометрії поверхні загалом. При цьому необхідно визначити критерії для об'єктивного порівняння продуктивності та ефективності різних покращених поверхонь компактних теплообмінників. У даній роботі розглянуті основні підходи щодо порівняння різних типів теплообмінних апаратів з інтенсифікацією теплопередачі та запропонований узагальнений підхід, який може використовуватися для попереднього вибору сучасного теплообмінного устаткування на промислових підприємствах.


Ключові слова


теплообмінний апарат; теплопередача; критерії оцінки; інтенсифікація теплопередачі

Повний текст:

PDF

Посилання


Webb R.L. Performance evaluation criteria for use of enhanced heat transfer sur-faces in heat exchanger design // International Journal of Heat and Mass Transfer. ‒ 1981. ‒ T. 24, # 4. ‒ C. 715–726.

Baranovskij N.V., Kovalenko L.M., Yastrebeneczkij A.R. Plastinchaty`e i spi-ral`ny`e teploobmenniki. Mashinostroenie, Moskva, 1973. 240 p.

Bilen K., Akyol U., Yapici S. Heat transfer and friction correlations and thermal performance analysis for a finned surface // Energy Conversion and Management. ‒ 2001. ‒ T. 42, # 9. ‒ C. 1071–1083.

Eiamsa-ard S., Thianpong C., Eiamsa-ard P. Turbulent heat transfer enhancement by counter/co-swirling flow in a tube fitted with twin twisted tapes // Experimental Ther-mal and Fluid Science. ‒ 2010. ‒ vol. 34, № 1. ‒ P. 53–62.

Eiamsa-ard S., Wongcharee K., Eiamsa-ard P., Thianpong C. Heat transfer enhance-ment in a tube using delta-winglet twisted tape inserts // Applied Thermal Engineer-ing. ‒ 2010. ‒ vol. 30, № 4. ‒ P. 310–318.

Liu S., Sakr M. A comprehensive review on passive heat transfer enhancements in pipe exchangers // Renewable and Sustainable Energy Reviews. ‒ 2013. ‒ vol. 19. ‒ P. 64–81.

Intensifikacziya teploobmena v kanalakh. / Kalinin E` K. ‒ 3-e izd., pererab. i dop izd. ‒ Moskva: Mashinostroenie, 1990.

Hasanpour A., Farhadi M., Sedighi K. A review study on twisted tape inserts on tur-bulent flow heat exchangers: The overall enhancement ratio criteria // International Commu-nications in Heat and Mass Transfer. ‒ 2014. ‒ vol. 55. ‒ P. 53–62.

Arsenyeva O., Tovazhnyanskyy L., Kapustenko P., Khavin G., 2011, The general-ized correlation for friction factor in crisscross flow channels of plate heat exchangers, Chemical Engineering Transactions, 25, 399–404.

Kapustenko P., Arsenyeva O., Dolgonosova O., 2011, The heat and momentum trans-fers relation in channels of plate heat exchangers, Chemical Engineering Transactions, 25: 357–362.

Arsenyeva O.P., Tovazhnyanskyy L.L., Kapustenko P.O., & Demirskiy O.V., 2014, Generalised semi-empirical correlation for heat transfer in channels of plate heat ex-changer. Applied Thermal Engineering, 70(2), 1208–1215.

Arsenyeva O., Tovazhnyanskyy L., Kapustenko P., Khavin G., 2009, Mathemati-cal modelling and optimal design of plate-and-frame heat exchangers, Chemical Engineer-ing Transactions. 18, 791–796.

Tovazhnyanskyy L.L., Kapustenko P.A., Czy`bul`nik V.A., 1980, Teploobmen i gidravlicheskoe soprotivlenie shhelevidny`kh kanalov setchato-potochnogo tipa plastin-chaty`kh teploobmennikov Izv. vuzov «E`nergetika»–M. 9,123–125.

Nemet A, Varbanov PS, Kapustenko P, Boldyryev S, Klemeš JJ., 2012, Capital cost targeting of total site heat recovery. Chemical Engineering Transactions, 29, 1447–52.

Boldyryev S, Varbanov P.S, Nemet A, Klemeš J.J, Kapustenko P., 2014, Mini-mum heat transfer area for Total Site heat recovery. Energy conversion and management. 87,1093–1097.

Gogenko A.L., Anipko O.B., Arsenyeva O.P., Kapustenko P.O., Accounting for foul-ing in plate heat exchanger design, Chemical Engineering Transactions, 12 (2007) 207–212.

Arsenyeva O.P., Tovazhnyanskyy L.L., Kapustenko P.O., Khavin G.L., Yuzbashyan A.P., Arsenyev P.Y., 2016, Two types of welded plate heat exchangers for efficient heat recovery in industry. Applied Thermal Engineering, 105, 763–773.