Техніка та енергетика

При розробці нових типів конструкцій теплообмінних апаратів важливу роль відіграють такі фактори, як їх масогабаритні характеристики, ефективність теплопереносу через поверхню, що розділяє теплоносії, втрати тиску в трактах для кожного з теплоносіїв та інші параметри, які характеризують теплообмінний апарат. Проведено CFD моделювання процесів тепло- і масопереносу в пучку труб при різних числах Re з компактним розміщенням труб використовуючи програмний комплекс ANSYS Fluent. В основі математичної моделі лежать рівняння Нав’є-Стокса, рівняння збереження енергії для конвективних течій та рівняння нерозривності. У розрахунках застосовано стандартну k-ε модель турбулентності. Отримано поля швидкостей, температур, тисків у досліджуваних каналах. Проаналізовано умови гідродинамічної течії в каналах та проведено оцінки інтенсивності теплопереносу між гарячим та холодним теплоносієм через стінку, що їх розділяє. На основі результатів CFD моделювання виведено критеріальне рівняння числа Nu яке може бути використане при інженерних розрахунках теплообмінних апаратів з компактними пучками труб.

теплообмінний апарат, CFD моделювання, тепло- масообмін, пучок труб, число Nu