6 / 13
Влияние параметров теплообменных штырьковых структур на их эксплуатационные характеристики
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 2
113
Результаты испытаний (рис. 5) показывают, что структуры с плотностью
расположения штырьков до 111 см
–2
обеспечивают наименьшую температуру
нагревателя, причем минимальное значение температуры показали испытания
образца № 4 с плотностью 71 см
–2
. Наименьшее гидравлическое сопротивление
было зафиксировано при испытании образцов с плотностью расположения
штырьков до 71 см
–2
. Это позволило определить оптимальную плотность
штырьковой структуры (71 см
–2
), получаемую при шагах ДР на первом и втором
проходах
S
1
=
S
2
= 1 мм/дв. ход, поэтому дальнейшие испытания проводили на
штырьковых структурах, полученных именно с такими шагами.
Рис. 5.
Результаты испытаний по определению влияния плотности расположения
штырьков в структуре на разность температур нагревателя и воды на входе в систему (
а
)
и расход воды (
б
):
— вдоль направления первого прохода; — перпендикулярно направлению первого прохода;
— шахматный
Определение оптимальной формы штырьков структуры.
Существуют три
принципиально отличные по форме разновидности штырьков: винтовые штырьки
(рис. 6,
а
), штырьки-иглы (рис. 6,
б
) и штырьки-крючки (рис. 6,
в
) [8]. Были прове-
дены испытания трех образцов со штырьками различной формы (рис. 6). При этом
единственным изменяемым параметром при формировании структуры был угол
встречи θ. Величина плотности расположения штырьков в структуре изменялась в
зависимости от θ, однако для всех образцов оставалась в диапазоне значений, близ-
ких к оптимальному. Параметры структур указаны в табл. 2.
Рис. 6.
Штырьковые структуры образцов для испытаний по определению оптимальной
формы штырька:
а
— винтовые штырьки;
б
— штырьки-иглы;
в
— штырьки-крючки