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试验研究圆管的传热特点配备颗重扭带(TCTT)插入

*通信:

Sivakumar K机械工程系,研究学者Bharath大学,钦奈,印度,电话:044 - 2229 0742;电子邮件:sivakssv@gmail.com

文摘

进行了一个实验来调查的摩擦系数特性和传热特征同心管用三角形剪扭带(TCTT)插入扭比Y = 5.4和三角切割深度是1.2厘米为层流进行了研究。这个调查也发现努塞尔特数,传热系数和雷诺数。传热强化与平原之间的流体流动引起的扭曲的磁带和扭曲带三角削减(TCTT)。光管的实验值和三角削减扭曲磁带从实验工作获得这两个统计数据与结果。结果表明,传热速率增强诱导与平原和雷诺数的增加,TCTT插入增加。雷诺兹数在5710 - 18366的范围不同。类似的雷诺数与努塞尔数管用颗重扭带插入由1.1提高到1.3倍比纯扭带管。TCTT插入的配置提供了较高的摩擦系数和传热速率比普通扭曲的插入。

关键字

颗重扭曲;传热速率;普通的扭曲;转折比率;摩擦系数

介绍

热交换器已用于一些工业和工程应用提高换热器的性能增强传热设备。大部分的热交换器中使用化学加工厂、空调设备、火力发电厂、等传热增强技术一般分为三类即主动技术和被动相比技术和技巧。萨尔曼et al。1)研究了圆管中装有Quadrant-cut扭曲磁带插入通过CFD分析传热和摩擦系数的特点。艾尔·阿明et Al。2]调查传热增强使用旋转扭曲磁带插入。日期和萨哈(3)调查与定期间隔的扭曲管安装磁带传热的元素。萨拉姆et al。4]讨论了传热增强使用扭曲磁带插入管。Bodius et al。5)研究了传热增强使用rectangular-cut扭曲磁带插入管。Pratik和Warkhedkar6)研究的传热增强使用Elliptical-Cut扭曲磁带插入管。杜尔迦Prasad et al。7使用Al)调查了trapezoidal-cut扭曲磁带插入₂O₃/水nanofluidT1、T2、T3、T4找到双u形管换热器管的表面。萨尔曼et al。8]讨论了用楔形掏槽扭带插入的传热和摩擦系数特性的数值研究圆管。娜迦族Sarada et al。9]分析了传热的增强使用扭曲磁带插入不同的宽度,是开发相关的摩擦因素和努塞尔特数充分发展湍流漩涡流。Chang et al (10)预测压降和传热与破碎的扭曲管磁带插入不同捻度比率。Sivashanmugam [11]的实验研究讨论了通过管安装层流传热和摩擦系数的特点。Eiasma-ard et al。12]讨论了圆管安装扭带插入对流换热。

Murugesan et al。13]分析了湍流传热在管装有广场剪扭带。Sarma et al。14)方法传热分析与扭曲的磁带插入管。Monheit et al。15)研究的试验研究扭曲磁带插入。Promvonge et al。16]分析了传热行为扭曲的磁带插入。Duplesis et al。17]分析使用扭曲磁带插入、传热增强技术的实验研究。萨尔曼et al。18]有关调查数值研究了圆管中装有V削减扭曲磁带插入的传热和摩擦系数特征。萨哈et al。19)调查的层流管装有传热均匀间隔的扭带元素。Gnielinski et al。20.]分析了新的传热传质方程湍流管流和通道流。扭曲的磁带插入了许多文献调查的传热和摩擦系数特征(21- - - - - -30.]。

实验

配置管的几何厚度(t) 0.075厘米,长度(L) 220厘米用于试验研究。在双管换热器传热测试区减少热损失到周围的绝缘。它由两个同心管热水流经内管和外管冷水流流经环。外管是由铸铁拥有内部和外部直径分别为28毫米和32毫米。内胎由铝制拥有内部和外部直径分别为20毫米和18毫米。水的管道提供循环,电加热器控制通过调整电压、搅拌器和流量计是放置在供水的路径。

温度传感器被用来测量冷热流体的出口温度和四个热电偶使用T₁T₂T₃T₄的表面温度,找到换热器使用数据采集器和数据记录。从储罐冷水供应到外管和热水供应的内胎。流量计和压力表用于测量热流体和冷流体的质量流量。冷热流体的体积流量调节控制阀,坐落在进口港口和阅读是用不同的流速实验获得不同的实验数据。普通的实验数据发生扭曲的磁带和颗重扭带(TCT)。进口和出口的温度热冷水数据的聚集。实验配置说明图1 - 3。

实验装置包括:

1。电加热器

2。压力计

3所示。温度指示器

4所示。流量计

5。显示装置

双管换热器与扭曲的磁带。

传热率计算
Q = m Cp (T_出- t_在).............(1)

传热系数可以计算
h = q / (T_w- t_b).............(2)

雷诺数计算
Re = UD / ?.............(3)

努塞尔特数可以获得
ν= h D / K .............(4)

结果与讨论

摩擦系数的测量数据和传热的纯扭带管收集这些数据,然后被带到比较颗重扭曲的实验设置磁带插入和雷诺数5710到18366的范围与测量技术。图4显示了雷诺数和努塞尔特数的比较实验数据的纯扭带(PTT)和颗重扭带(TCTT)。看到,努塞尔特数用颗重扭带插入被赋予值高于平原扭曲磁带插入。雷诺数的增加努塞尔特数也增加。从观察、纯扭带努塞尔特数增加从68年到107年,但TCTT努塞尔特数从70增加到128。

错误被发现的范围+ 6% + 8%,可比的再保险和νTCTT插入从1.02提高到1.19倍比纯扭带插入(PTT)。图5显示了雷诺数和传热系数的变化,类似的TCTT传热系数与雷诺数的增加和增加给值高于PTT插入。因为扭曲产生的漩涡流磁带是负责任的热边界层和增加核心和管壁之间的混合稀释流。的传热系数值TCTT增加1.03至1.19倍比PTT增强。

切割深度和扭曲的影响比传热和摩擦系数

摩擦系数的实验数据和传热PTT和TCTT这些变异与扭曲的雷诺数磁带插入扭比y = 5.4所示图6和7。这表明,PTT的传热速率高于TCTT插入。很明显,狭窄的扭率与TCTT提供了热传递的值高于平原扭曲磁带插入。对于给定的雷诺数,努塞尔特数和传热速率提高TCTT插入PTT的可比性。TCTT传热率提高1.2到1.8倍比PTT和可比性。削减为0.5厘米的深度和削减扭曲带负责二次流和墙之间的切向接触表面的管,增加额外的干扰。LD乐动体育官网这使得通过扭曲流传热率增加和扭剪胶带流。错误被发现的范围+ 8%。图7显示了雷诺数和摩擦系数的比较。雷诺数增加而降低摩擦系数,因为引起的扭曲的磁带插入回旋流管;这主要是由于漩涡流和效果相结合动荡生成的交替的削减扭曲的磁带。观察到,摩擦系数是下降了1.12至0.72倍比纯扭带插入(PTT)。

结论

平原的试验研究进行了扭曲的磁带和三角测量扭带传热率、摩擦系数、雷诺数和努塞尔特数。传热系数的值,努塞尔特数和传热速率与颗重管扭曲的磁带都大大高于纯扭带插入的值。TCTT值的实验传热速率被发现比PTT增强21%到24%。结果显示TCTT传热提供了更多比纯扭带插入。实验记录的传热增强验证TCTT和PTT:和附加扰动的结果增加了二次流和墙之间的切向接触表面。LD乐动体育官网减少了摩擦系数随着雷诺数的增加,这些削减导致由于漩涡流切割深度和扭曲之间的磁带。努塞尔特数是雷诺数的增加而增加。努塞尔特数的实验值为1.02提高到1.19倍。实验结果的纯扭带和三角削减扭曲的磁带,随着传热速率的增加通过选择最佳雷诺数和扭曲的比率。小麻花比率可以用来操作的扭曲的磁带,每当需要更高的传热速率。 The lower twist ratio enhances the heat transfer due to increases in transverse fluid motion.

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