величин, отнесенных к их соответствующим значениям для гладкого
канала.
Используем очевидные преобразования
Re
=
u
u
гл
d
э
d
э
.
гл
=
ud
;
d
э
=
d
э
d
э
.
гл
=
h
h
гл
=
h
;
F
=
F
F
гл
=
D
1
+
h
D
1
+
h
гл
h
h
гл
=
k
h
h
h
гл
=
k
h
h,
где
k
h
=
D
1
+
h
D
1
+
h
гл
— поправка на изменение высоты кольцевого кана-
ла, которая по оценкам в диапазоне
D
1
/D
2
= 0
,
9
. . .
1
, может соста-
влять
k
h
= 1
,
05
. . .
1
.
Совместное решение уравнений (7) и (8) приводит к зависимости
d
э
.
гл
d
э
=
d
−
1
э
=
K
1
/
3
Δ
p
K
m
k
h
−
2
/
3
η
−
1
/
3
ξ
Re
−
m
3
.
(9)
Решение уравнения (6) относительно критерия эффективности
K
Q
после подстановки в него формулы (9) дает следующий результат:
K
Q
=
η
Nu
η
−
1
/
3
ξ
K
1
/
3
Δ
p
K
m
k
h
3
n
−
2
−
m
3
.
(10)
Если использовать общепринятые значения показателей степени
для турбулентного режима течения
n
= 0
,
8
и
m
=
−
0
,
25
, конечное
выражение приобретает вид
K
Q
=
η
Nu
η
−
1
/
3
ξ
K
1
/
3
Δ
p
K
m
k
h
0
,
217
.
На основании анализа полученного выражения можно сделать ряд
следующих выводов. Критерий тепловой эффективности кольцевого
канала
K
Q
пропорционален коэффициенту ИТ и обратно пропорци-
онален коэффициенту возрастания гидравлического сопротивления в
степени 0,33, что говорит о его большей чувствительности к
η
Nu
, чем к
η
ξ
. Критерий эффективности
K
Q
не зависит в явной форме от режима
течения (числа Рейнольдса) и даже от характера режима (
n
и
m
), а
зависит только косвенно, через относительные значения теплогидрав-
лических характеристик.
Эффективность ИТ может зависеть не только от сочетания зна-
чений
η
Nu
и
η
ξ
, но и в определенной мере от назначаемых прочих
условий сравнения, а именно
K
Δ
p
и
K
m
, хотя их эффект ввиду малых
показателей степени и не столь значителен. Поправка на кривизну
k
h
так незначительна (в пределах 1. . . 2%), что ею можно пренебречь.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2012. № 4 47
