Поверхня теплообміну

Поверхность теплообмена, содержащая волнистый профиль, образованный последовательно чередующимися выступами и впадинами, имеющими одинаковые размеры относительно осевой линии, а смежные поверхности образуют диффузорно-конфузорные каналы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что выступы имеют острую кромку и их высота равна tv=(1,5...2) (3, где д - толщина пограничного слоя, а расстояние между вершинам и сосед них высту пов равно S=(12...15)h. Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям теплообменник аппаратов, и может быть использовано в различных теплотехнических устройствах. Известны многочисленные поверхности теплообмена с турбулизаторами. позволяющие интенсифицировать процесс теплообмена за счет создания в потоке теплоносителя вихревых структур [1]. Основным недостатком этих поверхностей является опережающий рост гидравлического сопротивления по сравнению с ростом теплоотдачи, что снижает эффективность этих поверхностей. Известна также поверхность теплообмена, представляющая собой волнистую поверхность в виде последовательного чередования выступов и впадин, имеющих одинаковые размеры по отношению к осевой линии, а соседние поверхности образуют диффузорно-конфузорные каналы [2J. Недостатком такой поверхности является ее низкая эффективность вследствие диссоциации вихревых структур, образующихся за выступами в ядро потока, что приводит к турбулизации всего потока, и опережающему росту гидравлического сопротивления по сравнению с ростом теплоотдачи. Патентуемая конструкция поверхности теплообмена позволит увеличить коэффициент теплоотдачи без существенного роста гидравлического сопротивления. Поставленная задача решается за счет того, что в известной конструкции поверхности теплообмена, представляющей собой волнистую поверхность в виде последовательного чередования выступов и впадин, имеющих одинаковые размеры по отношению к осевой линии, а соседние поверхности образуют диффузорно-конфузорные каналы, высота выступов h, имеющих ост С > ю с» CN О 12846 рую кромку, равна h™(1-5 ..2) д, м, где дтолщина пограничного слоя, м; а расстояние меж д у сос ед н ими в ыст уп ам и р авн о S=(12.. 15)Ь,м Вышеперечисленные отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому заявляемое решение соответствует критерию "новизна". Как показали исследования, проведенные авторами, использование в теплообм енных аппаратах теплоотд ающих поверхностей с турбулизато'рами в виде каналов типа диффузор-конфузор, разрушающими только пристенный пограничный слой, позволяет существенно увеличить эффективность теплообменников и снизить их массу. При увеличении высоты выступов h > > 2 д при S=const=(12...15)h происходит разрушение не только пристенного пограничного слоя, но и ядра потока, что приводит к резкому росту гидравлического сопротивле ния. При уменьшении h < 1,5 д генерация вихрепых структур за выступом диффузорной части канала происходит незначительная и существенного роста теплоотдачи не наблюдается. При увеличении или уменьшении шага между выступами S