WPŁYW OŻEBROWANIA RURY NA WARUNKI WYMIANY CIEPŁA PRZY KONWEKCJI SWOBODNEJ W POWIETRZU

Artykuł przedstawia wstępne wyniki pomiarów cieplnych rurowego wymiennika ciepła typu woda–powietrze, wykonanego z odcinków rur gładkich oraz ożebrowanych z żebrami śrubowymi. Stanowisko pomiarowe znajduje się na wyposażeniu Zakładu Termodynamiki Wydziału Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej. Dokonano pomiarów mocy cieplnej traconej przez przenikanie na rurze gładkiej oraz ożebrowanej w funkcji różnicy temperatury wody wlotowej i temperatury otoczenia oraz współczynników przenikania ciepła: rury gładkiej – odniesionego do powierzchni zewnętrznej oraz dla rury ożebrowanej – odniesionego do powierzchni całkowitej ożebrowania. Wyniki pomiarów wskazują, że moc cieplna rozpraszana do otoczenia wzrasta niemal trzykrotnie w wyniku zastosowania ożebrowania w stosunku do powierzchni gładkiej. Z kolei współczynnik przenikania ciepła określony dla rury gładkiej osiągnął wartość wielokrotnie większą niż dla rury ożebrowanej.

Pełny tekst (pdf)

1. Acharya S., Dash S.K.: Natural convection heat transfer from a horizontal hollow cylinder with internal longitudinal fins, Int. J. Thermal Sci., 134 (2018) 40-53.
2. Goodrich S.S., Marcum W.R.: Natural convection heat transfer and boundary layer transition for vertical heated cylinders, Exp. Thermal Fluid Sci., 105 (2019)
   367-380.
3. Gil P.: Synthetic jet Reynolds number based on reaction force measurement, J. Fluids Structures, 81 (2018) 466-478.
4. Bulliard-Sauret O., Berindei J., Ferrouillat S., Vignal L., Memponteil A., Poncet C., Leveque J.M., Gondrexon N.: Heat transfer intensification by low or high frequency ultrasound: Thermal and hydrodynamic phenomenological analysis, Exp. Thermal Fluid Sci., 104 (2019) 258-271.
5. Lai F.C.: Electrohydrodynamic-enhanced natural convection in an enclosure by
   a nonsymmetric electric field, J. Thermophysics Heat Transfer, 33 (2019) 441-448.
6. Kumar A., Layek A.: Nusselt number and friction factor correlation of solar air heater having twisted-rib roughness on absorber plate, Renewable Energy, vol. 130 (2019) 687-699.
7. Pasierb A., Schweitzer K.H.: Nowe rozwiązania rur obustronnie żebrowanych z wirowym przepływem medium wewnątrz rury, Rudy Metale, 49 (2004) 521-524.
8. Jedsadaratanachai W., Boonloi A.: Performance analysis and flow visualization in
   a round tube heat exchanger inserted with wavy V-ribs, Adv. Mech. Eng., 9 (2017) 1-16.
9. Zheng N.B., Liu P., Liu Z.C., Liu W., Numerical simulation and sensitivity analysis of heat transfer enhancement in a flat heat exchanger tube with discrete inclined ribs, Int. J. Heat Mass Transfer, 112 (2017) 509-520.
10. Pandelidis D., Anisimov S.: Analiza konstrukcji wymienników wyparnych na przykładzie wymiennika krzyżowego: wyniki symulacji numerycznej, Rynek instalacyjny, 10 (2014) 64-70.
11. Hong Y., Du J., Li Q., Xu T., Li W.: Thermal-hydraulic performances in multiple twisted tapes inserted sinusoidal rib tube heat exchangers for exhaust gas heat recovery applications, Energy Conversion Management, 185 (2019) 271-290.
12. Pal S.K., Bhattacharyya S., Pop I.: A numerical study on non-homogeneous model for the conjugate-mixed convection of a Cu-water nanofluid in an enclosure with thick wavy wall, Appl. Math. Computation, 356 (2019) 219-234.
13. Eiamsa-ard S., Wongcharee K.: Convective heat transfer enhancement using
    Ag-water nanofluid in a micro-fin tube combined with non-uniform twisted tape, Int. J. Mech. Sci., 146 (2018) 337-354.
14. Rao Y., Chen P., Wan CY.: Experimental and numerical investigation of impingement heat transfer on the surface with micro W-shaped ribs, Int. J. Heat Mass Transfer, 93 (2016) 683-64.
15. Wiśniewski S., Wiśniewski T.S.: Wymiana ciepła, WNT, Warszawa 2000.