CFD-МОДЕЛЮВАННЯ ХАРАКТЕРИСТИК МІЦНОСТІ ГВИНТОПОДІБНИХ ТРУБ В УМОВАХ НЕІЗОТЕРМІЧНОСТІ ВНУТРІШЬОЇ ТЕЧІЇ

Abstract

Стаття присвячена аналізу характеристик міцності гвинтоподібної труби, при течії потоку всередині її в неізотермічних умовах. Такі труби планується використовувати в якості поверхонь нагріву для конденсаторів, парових калориферів, повітря підігрівачів промислових котлів, наприклад Е-50-4-440Г.

Актуальність матеріалу статті нерозривно пов'язана з проблемою модернізації існуючого теплообмінного обладнання. Найбільш металомістка частина в згаданому обладнанні це теплообмінна секція, яка складається, зазвичай, з традиційних круглих або круглоребристих труб. Зменшити металоємність, можливо застосовуючи методи інтенсифікації теплообміну як з боку потоку, що рухається в середині труб, так і з боку потоку, омиває ці труби ззовні. Саме цим вимогам відповідають розроблені в КПІ ім. Ігоря Сікорського гвинтові труби з так званою рівнорозвиненою поверхнею.

В представленій роботі проведено дослідження міцності латунної гвинтоподібної труби з рівнорозвиненою поверхнею при внутрішній течії повітряного потоку засобами CFD-моделювання.

Метою роботи є визначення напружень і деформацій гвинтових труб під впливом внутрішнього тиску неізотермічного потоку. Геометричні характеристики гвинтових труб, при яких спостерігається баланс між теплогідравлічними характеристиками вибрано на основі попередніх робіт авторів. Верифікації даних CFD-моделювання здійснювалася за допомогою зіставлення з тестовою завдачею відомою з літератури.