течений в пучках (см. таблицу), определены значения коэффициента
гидравлического сопротивления трения сборок
λ
=
2
d
г
ρv
z
dP
dz
,
(3)
где
d
г
— гидравлический диаметр чехловой сборки, содержащей 7 или
37 оребренных стержней;
v
z
— средняя в сечениях сборок скорость
потока.
Для коэффициентов гидравлического сопротивления трения сбо-
рок получена аппроксимация в виде
λ
= 0
,
316
Re
−
0
,
25
(1 + 41
,
8
Fr
−
0
,
8
)
,
(4)
обобщающая с предельным отклонением 4% данные для пучков из
7 и 37 стержней с
T/d
от 10,1 до 40,4 и относительными шагами
стержней 1,325 и 1,224, что соответствует значениям Fr от 102 до
2056, в диапазоне чисел Рейнольдса от
1
,
6
·
10
4
до
12
,
5
·
10
4
. Числа
Рейнольдса и Фруда определены по гидравлическому диаметру беско-
нечной решетки оребренных стержней. Такой выбор гидравлического
диаметра обеспечивает меньшее отклонение локальных значений
λ
от
зависимости (4).
Данные о распределении поперечных компонент скорости во вну-
тренних ячейках пучка иллюстрируются схемой на рис. 3. В ячейках I,
II, III и II, III, IV в пределах продольного расстояния от входа в пучок
до сечения, расположенного на расстоянии
T/
6
от входа, находится
правое и левое ребра стерж ней I и IV. Ониинициируют тангенциаль-
ное отклонение осевого потока, движущегося вдоль поверхностей этих
стержней в направлении навивки ребер (против хода часовой стрел-
ки, см. рис. 3). В этом же направлении тангенциальные компоненты
скорости наблюдаются у поверхностей стержней II и III. Воздействие
Рис. 3. Схема течения во внутренних
ячейках на длине 1/6 шага оребрения
ребер, стесняющих проходное
сечение ячеек, приводит к сме-
щению максимума скорости в
ячейках к области границы
между ячейками (заштрихован-
ные трапециевидные зоны на
рис. 3). Тангенциальные попе-
речные скорости в области гра-
ниц ячеек со стержнями иници-
ируют образование двух распо-
ложенных вблизи центра ячеек
вторичных вихрей с компонен-
тами скорости, направленными
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2013. № 4 65
