Гидродинамика и теплообмен в змеевиковой трубке с закрученным турбулизатором и внешним оребрением
Ключевые слова:
интенсификация теплообмена, криволинейный канал, турбулизатор, гидравлическое сопротивление, энергосбережение
Аннотация
Представлены результаты исследования змеевиковых трубок с целью изучения их каналов, с разной степенью оребрения. Один из образцов представляет собой криволинейную трубку в виде змеевика с турбулизатором, а другой образец — с турбулизатором и внешним оребрением. Цель настоящей работы — изучение зависимости характеристик теплоотдачи от геометрии канала. Для ее достижения использован программный комплекс с возможностью моделирования турбулентности методом RANS в трехмерной стационарной постановке. Получены поля скоростей и линий тока теплоносителя, поля давлений, а также температур при различных режимах работы каждого из рассматриваемых вариантов трубок. Построены зависимости коэффициента теплопередачи от скорости потока воды для двух вариантов конструкций трубок, а также определена их теплогидравлическая эффективность.
Литература
1. Калинина Е.С. Применение инновационных технологий интенсификации процесса теплопередачи в теплообменных аппаратах // Энергия — 2018: Материалы XIII Междунар. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Иваново: Ивановский гос. энергетический ун-т им. В.И. Ленина, 2018. С. 50.
2. Попов И.А., Махянов Х.М., Гуреев В.М. Физические основы и промышленное применение интенсификации теплообмена. Казань: Логос, 2012.
3. Мошинский А.И. Примеры моделирования тепломассообменных процессов на основе обобщенных диффузионных уравнений. М.: ООО «Русайнс», 2022.
4. Алимов Р.Х., Пирогов Е.Н. Теплообменные аппараты и основные направления в проектировании // Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта: Межвузовский сборник научных трудов. М.: Российский университет транспорта, 2023. С. 186—192.
5. Vasil'ev E.N. Calculation and Optimization of Heat Exchangers for a Thermoelectric Cooling System // Thermophysics and Aeromechanics. 2022. V. 29(3). Pp. 401—410.
6. Zueco J., Ayala-Miñano S. Exergy Analysis of a Shell and Tube Heat Exchanger Using DETHE Software // Intern. J. Exergy. 2020. V. 33(2). Pp. 198—213.
7. Фарахов Т.М., Лаптев А.Г. Моделирование температурных профилей и эффективности теплообменных аппаратов с интенсификаторами // Известия высших учебных заведений. Серия «Проблемы энергетики». 2020. Т. 22. № 2. С. 12—18.
8. Золотоносов Я.Д., Вачагина Е.К., Крутова И.А., Золотоносов А.Я. Современные змеевиковые аппараты, перспективы их развития и теория расчета // Вестник Казанского гос. энергетического ун-та. 2021. Т. 13. № 1(49). С. 52—65.
9. Муравьев А.В. и др. Моделирование тепломассопереноса в спиралевидной трубке с кольцевыми турбулизаторами // Вестник Ростовского гос. ун-та путей сообщения. 2022. № 2(86). С. 81—89.
10. Багоутдинова А.Г., Золотоносов Я.Д. Расчет и оценка эффективности змеевиковых теплообменников типа «труба в трубе» с изменяющимся радиусом изгиба винтовой спирали // Известия высших учебных заведений. Серия «Строительство». 2017. № 1(697). С. 98—107.
11. Farakhov T.M., Laptev A.G. Method of Calculation and Comparative Characteristics of Heat Exchangers with Heat Transfer Enhancement by Various Random Elements // J. Engineering Phys. and Thermophys. 2020. V. 93(3). Pp. 527—532.
12. Шкицкий Н.В., Рожков М.Е., Шумейко Н.В., Кожухова Н.Ю. Повышение эффективности работы кожухотрубчатых теплообменных аппаратов за счёт применения витых труб // Лесной и химический комплексы — проблемы и решения: Сб. материалов по итогам Всерос. науч.-практ. конф. Красноярск: Сибирский гос. ун-т науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева, 2023. С. 320—323.
13. Пат. № 77528 РФ. Электрический нагреватель жидкости трансформаторного типа / Дроздов И.Г. и др. // Бюл. изобрет. 2008. № 29.
14. Аширалиев А., Кокумбаева К.А., Ташиева З.К. Теплогенератор с компактной паровой камерой и эффективным теплообменником — путь к энергоэффективности // Вестник Казанского гос. энергетического ун-та. 2021. Т. 13. № 1(49). С. 107—117.
15. Санталов Е.С., Ометова М.Ю. Теоретические предпосылки интенсификации теплообмена за счет искусственных турбулизаторов // Теория и практика технических, организационно-технологических и экономических решений: Сборник науч. тр. Иваново: Ивановский гос. политехн. ун-т, 2020. С. 185—190.
16. Sheeba A., Akhil R., Prakash J. Heat Transfer and Flow Characteristics of a Conical Coil Heat Exchanger // Intern. J. Refrigeration. 2020. V. 110. Pp. 268—276.
17. Radwan M.A. e. a. Experimental Study on Convective Heat Transfer and Pressure Drop of Water Flow Inside Conically Coiled Tube-in-tube Heat Exchanger // Eng. Research J. 2019. V. 1(39). Pp. 89—63.
18. Shih T.-H., Liou W.W., Shabbir A., Yang Z., Zhu J. A New k–İ Eddy-viscosity Model for High Reynolds Number Turbulent Flows — Model Development and Validation // Computers Fluids. 1995. No. 24(3). Pp. 227—238.
19. Зайнуллина Р.Б., Туманова Е.Ю. Моделирование теплообмена в трубах спиральновитого теплообменного аппарата // Актуальные проблемы науки и техники — 2021: Материалы XIV Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых. Уфа: Уфимский гос. нефтяной техн. ун-т, 2021. С. 269—271.
20. Муравьев А.В., Кожухов Н.Н., Надеев А.А., Дубанин В.Ю. Исследование гидродинамики криволинейных каналов с интенсификаторами для теплообменного аппарата // Энергосбережение и водоподготовка. 2023. № 4(144). С. 51—53.
21. Верхотурова И.В. Моделирование обтекания тел с отрывом потока жидкости в среде COMSOL Multiphysics // Вестник Амурского гос. ун-та. Серия «Естественные и экономические науки». 2021. № 93. С. 34—37.
22. Баширов М.Г., Галикеева А.А., Точка И.И. Применение Comsol Multiphysics как среды разработки моделей режимов работы оборудования // Заметки ученого. 2023. № 12. С. 75—78.
23. Коваленко А.В., Уртенов М.А.Х., Узденова А.М., Никоненко В.В. Математическое моделирование физико-химических процессов в среде Comsol Multiphysics 5.2. СПб.: Лань, 2017.
24. Фарахов Т.М., Лаптев А.Г. Моделирование температурных профилей и эффективности теплообменных аппаратов с интенсификаторами // Известия высших учебных заведений. Серия «Проблемы энергетики». 2020. Т. 22. № 2. С. 12—18.
25. Dmitriev S. e. a. CFD Modeling of Heat Exchanger with Small Bent Radius Coils Using Porous Media Model // Fluids. 2023. V. 8(5). P. 141.
26. Макаров М.С., Наумкин В.С. Термодинамика и теплопередача. Новосибирск: Новосибирский гос. техн. ун-т, 2021.
---
Для цитирования: Муравьев А.В., Кожухов Н.Н., Прутских Д.А., Коновалов Д.А., Наумов А.М. Гидродинамика и теплообмен в змеевиковой трубке с закрученным турбулизатором и внешним оребрением // Вестник МЭИ. 2025. № 1. С. 67—75. DOI: 10.24160/1993-6982-2025-1-67-75
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Kalinina E.S. Primenenie Innovatsionnykh Tekhnologiy Intensifikatsii Protsessa Teploperedachi v Teploobmennykh Apparatakh. Energiya — 2018: Materialy XIII Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Konf. Studentov, Aspirantov i Molodykh Uchenykh. Ivanovo: Ivanovskiy Gos. Energeticheskiy Un-t im. V.I. Lenina, 2018:50. (in Russian).
2. Popov I.A., Makhyanov Kh.M., Gureev V.M. Fizicheskie Osnovy i Promyshlennoe Primenenie Intensifikatsii Teploobmena. Kazan': Logos, 2012. (in Russian).
3. Moshinskiy A.I. Primery Modelirovaniya Teplomassoobmennykh Protsessov na Osnove Obobshchennykh Diffuzionnykh Uravneniy. M.: OOO «Rusayns», 2022. (in Russian).
4. Alimov R.Kh., Pirogov E.N. Teploobmennye Apparaty i Osnovnye Napravleniya v Proektirovanii. Sovremennye Problemy Sovershenstvovaniya Raboty Zheleznodorozhnogo Transporta: Mezhvuzovskiy Sbornik Nauchnykh Trudov. M.: Rossiyskiy Universitet Transporta, 2023:186—192. (in Russian).
5. Vasil'ev E.N. Calculation and Optimization of Heat Exchangers for a Thermoelectric Cooling System. Thermophysics and Aeromechanics. 2022;29(3):401—410.
6. Zueco J., Ayala-Miñano S. Exergy Analysis of a Shell and Tube Heat Exchanger Using DETHE Software. Intern. J. Exergy. 2020;33(2):198—213.
7. Farakhov T.M., Laptev A.G. Modelirovanie Temperaturnykh Profiley i Effektivnosti Teploobmennykh Apparatov s Intensifikatorami. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Seriya «Problemy Energetiki». 2020;22;2:12—18. (in Russian).
8. Zolotonosov Ya.D., Vachagina E.K., Krutova I.A., Zolotonosov A.Ya. Sovremennye Zmeevikovye Apparaty, Perspektivy Ikh Razvitiya i Teoriya Rascheta. Vestnik Kazanskogo Gos. Energeticheskogo Un-ta. 2021;13;1(49):52—65. (in Russian).
9. Murav'ev A.V. i dr. Modelirovanie Teplomassoperenosa v Spiralevidnoy Trubke s Kol'tsevymi Turbulizatorami. Vestnik Rostovskogo Gos. Un-ta Putey Soobshcheniya. 2022;2(86):81—89. (in Russian).
10. Bagoutdinova A.G., Zolotonosov Ya.D. Raschet i Otsenka Effektivnosti Zmeevikovykh Teploobmennikov Tipa «Truba v Trube» s Izmenyayushchimsya Radiusom Izgiba Vintovoy Spirali. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Seriya «Stroitel'stvo». 2017;1(697):98—107. (in Russian).
11. Farakhov T.M., Laptev A.G. Method of Calculation and Comparative Characteristics of Heat Exchangers with Heat Transfer Enhancement by Various Random Elements. J. Engineering Phys. and Thermophys. 2020;93(3):527—532.
12. Shkitskiy N.V., Rozhkov M.E., Shumeyko N.V., Kozhukhova N.Yu. Povyshenie Effektivnosti Raboty Kozhukhotrubchatykh Teploobmennykh Apparatov za Schet Primeneniya Vitykh Trub. Lesnoy i Khimicheskiy Kompleksy — Problemy i Resheniya: Sb. Materialov po Itogam Vseros. Nauch.-prakt. Konf. Krasnoyarsk: Sibirskiy Gos. Un-t Nauki i Tekhnologiy im. Akademika M.F. Reshetneva, 2023:320—323. (in Russian).
13. Pat. № 77528 RF. Elektricheskiy Nagrevatel' Zhidkosti Transformatornogo Tipa. Drozdov I.G. i dr. Byul. izobret. 2008;29. (in Russian).
14. Ashiraliev A., Kokumbaeva K.A., Tashieva Z.K. Teplogenerator s Kompaktnoy Parovoy Kameroy i Effektivnym Teploobmennikom — Put' k Energoeffektivnosti. Vestnik Kazanskogo Gos. Energeticheskogo Un-ta. 2021;13;1(49):107—117. (in Russian).
15. Santalov E.S., Ometova M.Yu. Teoreticheskie Predposylki Intensifikatsii Teploobmena za Schet Iskusstvennykh Turbulizatorov. Teoriya i Praktika Tekhnicheskikh, Organizatsionno-tekhnologicheskikh i Ekonomicheskikh Resheniy: Sbornik Nauch. Tr. Ivanovo: Ivanovskiy Gos. Politekhn. Un-t, 2020:185—190. (in Russian).
16. Sheeba A., Akhil R., Prakash J. Heat Transfer and Flow Characteristics of a Conical Coil Heat Exchanger. Intern. J. Refrigeration. 2020;110:268—276.
17. Radwan M.A. e. a. Experimental Study on Convective Heat Transfer and Pressure Drop of Water Flow Inside Conically Coiled Tube-in-tube Heat Exchanger. Eng. Research J. 2019;1(39):89—63.
18. Shih T.-H., Liou W.W., Shabbir A., Yang Z., Zhu J. A New k–İ Eddy-viscosity Model for High Reynolds Number Turbulent Flows — Model Development and Validation. Computers Fluids. 1995;24(3):227—238.
19. Zaynullina R.B., Tumanova E.Yu. Modelirovanie Teploobmena v Trubakh Spiral'novitogo Teploobmennogo Apparata. Aktual'nye Problemy Nauki i Tekhniki — 2021: Materialy XIV Mezhdunar. Nauch.-Prakt. Konf. Molodykh Uchenykh. Ufa: Ufimskiy Gos. Neftyanoy Tekhn. Un-t, 2021:269—271. (in Russian).
20. Murav'ev A.V., Kozhukhov N.N., Nadeev A.A., Dubanin V.Yu. Issledovanie Gidrodinamiki Krivolineynykh Kanalov s Intensifikatorami dlya Teploobmennogo Apparata. Energosberezhenie i Vodopodgotovka. 2023;4(144):51—53. (in Russian).
21. Verkhoturova I.V. Modelirovanie Obtekaniya Tel s Otryvom Potoka Zhidkosti v Srede COMSOL Multiphysics. Vestnik Amurskogo Gos. Un-ta. Seriya «Estestvennye i Ekonomicheskie Nauki». 2021;93:34—37. (in Russian).
22. Bashirov M.G., Galikeeva A.A., Tochka I.I. Primenenie Comsol Multiphysics kak Sredy Razrabotki Modeley Rezhimov Raboty Oborudovaniya. Zametki Uchenogo. 2023;12:75—78. (in Russian).
23. Kovalenko A.V., Urtenov M.A.Kh., Uzdenova A.M., Nikonenko V.V. Matematicheskoe Modelirovanie Fiziko-khimicheskikh Protsessov v srede Comsol Multiphysics 5.2. SPb.: Lan', 2017. (in Russian).
24. Farakhov T.M., Laptev A.G. Modelirovanie Temperaturnykh Profiley i Effektivnosti Teploobmennykh Apparatov s Intensifikatorami. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Seriya «Problemy Energetiki». 2020;22;2:12—18. (in Russian).
25. Dmitriev S. e. a. CFD Modeling of Heat Exchanger with Small Bent Radius Coils Using Porous Media Model. Fluids. 2023;8(5):141.
26. Makarov M.S., Naumkin V.S. Termodinamika i Teploperedacha. Novosibirsk: Novosibirskiy Gos. Tekhn. Un-t, 2021. (in Russian)
---
For citation: Muravyev A.V., Kozhukhov N.N., Prutskikh D.A., Konovalov D.A., Naumov A.M. Hydrodynamics and Heat Transfer in a Coil Tube with a Swirled Turbulizer and External Finning. Bulletin of MPEI. 2025;1:67—75. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2025-1-67-75
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
2. Попов И.А., Махянов Х.М., Гуреев В.М. Физические основы и промышленное применение интенсификации теплообмена. Казань: Логос, 2012.
3. Мошинский А.И. Примеры моделирования тепломассообменных процессов на основе обобщенных диффузионных уравнений. М.: ООО «Русайнс», 2022.
4. Алимов Р.Х., Пирогов Е.Н. Теплообменные аппараты и основные направления в проектировании // Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта: Межвузовский сборник научных трудов. М.: Российский университет транспорта, 2023. С. 186—192.
5. Vasil'ev E.N. Calculation and Optimization of Heat Exchangers for a Thermoelectric Cooling System // Thermophysics and Aeromechanics. 2022. V. 29(3). Pp. 401—410.
6. Zueco J., Ayala-Miñano S. Exergy Analysis of a Shell and Tube Heat Exchanger Using DETHE Software // Intern. J. Exergy. 2020. V. 33(2). Pp. 198—213.
7. Фарахов Т.М., Лаптев А.Г. Моделирование температурных профилей и эффективности теплообменных аппаратов с интенсификаторами // Известия высших учебных заведений. Серия «Проблемы энергетики». 2020. Т. 22. № 2. С. 12—18.
8. Золотоносов Я.Д., Вачагина Е.К., Крутова И.А., Золотоносов А.Я. Современные змеевиковые аппараты, перспективы их развития и теория расчета // Вестник Казанского гос. энергетического ун-та. 2021. Т. 13. № 1(49). С. 52—65.
9. Муравьев А.В. и др. Моделирование тепломассопереноса в спиралевидной трубке с кольцевыми турбулизаторами // Вестник Ростовского гос. ун-та путей сообщения. 2022. № 2(86). С. 81—89.
10. Багоутдинова А.Г., Золотоносов Я.Д. Расчет и оценка эффективности змеевиковых теплообменников типа «труба в трубе» с изменяющимся радиусом изгиба винтовой спирали // Известия высших учебных заведений. Серия «Строительство». 2017. № 1(697). С. 98—107.
11. Farakhov T.M., Laptev A.G. Method of Calculation and Comparative Characteristics of Heat Exchangers with Heat Transfer Enhancement by Various Random Elements // J. Engineering Phys. and Thermophys. 2020. V. 93(3). Pp. 527—532.
12. Шкицкий Н.В., Рожков М.Е., Шумейко Н.В., Кожухова Н.Ю. Повышение эффективности работы кожухотрубчатых теплообменных аппаратов за счёт применения витых труб // Лесной и химический комплексы — проблемы и решения: Сб. материалов по итогам Всерос. науч.-практ. конф. Красноярск: Сибирский гос. ун-т науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева, 2023. С. 320—323.
13. Пат. № 77528 РФ. Электрический нагреватель жидкости трансформаторного типа / Дроздов И.Г. и др. // Бюл. изобрет. 2008. № 29.
14. Аширалиев А., Кокумбаева К.А., Ташиева З.К. Теплогенератор с компактной паровой камерой и эффективным теплообменником — путь к энергоэффективности // Вестник Казанского гос. энергетического ун-та. 2021. Т. 13. № 1(49). С. 107—117.
15. Санталов Е.С., Ометова М.Ю. Теоретические предпосылки интенсификации теплообмена за счет искусственных турбулизаторов // Теория и практика технических, организационно-технологических и экономических решений: Сборник науч. тр. Иваново: Ивановский гос. политехн. ун-т, 2020. С. 185—190.
16. Sheeba A., Akhil R., Prakash J. Heat Transfer and Flow Characteristics of a Conical Coil Heat Exchanger // Intern. J. Refrigeration. 2020. V. 110. Pp. 268—276.
17. Radwan M.A. e. a. Experimental Study on Convective Heat Transfer and Pressure Drop of Water Flow Inside Conically Coiled Tube-in-tube Heat Exchanger // Eng. Research J. 2019. V. 1(39). Pp. 89—63.
18. Shih T.-H., Liou W.W., Shabbir A., Yang Z., Zhu J. A New k–İ Eddy-viscosity Model for High Reynolds Number Turbulent Flows — Model Development and Validation // Computers Fluids. 1995. No. 24(3). Pp. 227—238.
19. Зайнуллина Р.Б., Туманова Е.Ю. Моделирование теплообмена в трубах спиральновитого теплообменного аппарата // Актуальные проблемы науки и техники — 2021: Материалы XIV Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых. Уфа: Уфимский гос. нефтяной техн. ун-т, 2021. С. 269—271.
20. Муравьев А.В., Кожухов Н.Н., Надеев А.А., Дубанин В.Ю. Исследование гидродинамики криволинейных каналов с интенсификаторами для теплообменного аппарата // Энергосбережение и водоподготовка. 2023. № 4(144). С. 51—53.
21. Верхотурова И.В. Моделирование обтекания тел с отрывом потока жидкости в среде COMSOL Multiphysics // Вестник Амурского гос. ун-та. Серия «Естественные и экономические науки». 2021. № 93. С. 34—37.
22. Баширов М.Г., Галикеева А.А., Точка И.И. Применение Comsol Multiphysics как среды разработки моделей режимов работы оборудования // Заметки ученого. 2023. № 12. С. 75—78.
23. Коваленко А.В., Уртенов М.А.Х., Узденова А.М., Никоненко В.В. Математическое моделирование физико-химических процессов в среде Comsol Multiphysics 5.2. СПб.: Лань, 2017.
24. Фарахов Т.М., Лаптев А.Г. Моделирование температурных профилей и эффективности теплообменных аппаратов с интенсификаторами // Известия высших учебных заведений. Серия «Проблемы энергетики». 2020. Т. 22. № 2. С. 12—18.
25. Dmitriev S. e. a. CFD Modeling of Heat Exchanger with Small Bent Radius Coils Using Porous Media Model // Fluids. 2023. V. 8(5). P. 141.
26. Макаров М.С., Наумкин В.С. Термодинамика и теплопередача. Новосибирск: Новосибирский гос. техн. ун-т, 2021.
---
Для цитирования: Муравьев А.В., Кожухов Н.Н., Прутских Д.А., Коновалов Д.А., Наумов А.М. Гидродинамика и теплообмен в змеевиковой трубке с закрученным турбулизатором и внешним оребрением // Вестник МЭИ. 2025. № 1. С. 67—75. DOI: 10.24160/1993-6982-2025-1-67-75
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Kalinina E.S. Primenenie Innovatsionnykh Tekhnologiy Intensifikatsii Protsessa Teploperedachi v Teploobmennykh Apparatakh. Energiya — 2018: Materialy XIII Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Konf. Studentov, Aspirantov i Molodykh Uchenykh. Ivanovo: Ivanovskiy Gos. Energeticheskiy Un-t im. V.I. Lenina, 2018:50. (in Russian).
2. Popov I.A., Makhyanov Kh.M., Gureev V.M. Fizicheskie Osnovy i Promyshlennoe Primenenie Intensifikatsii Teploobmena. Kazan': Logos, 2012. (in Russian).
3. Moshinskiy A.I. Primery Modelirovaniya Teplomassoobmennykh Protsessov na Osnove Obobshchennykh Diffuzionnykh Uravneniy. M.: OOO «Rusayns», 2022. (in Russian).
4. Alimov R.Kh., Pirogov E.N. Teploobmennye Apparaty i Osnovnye Napravleniya v Proektirovanii. Sovremennye Problemy Sovershenstvovaniya Raboty Zheleznodorozhnogo Transporta: Mezhvuzovskiy Sbornik Nauchnykh Trudov. M.: Rossiyskiy Universitet Transporta, 2023:186—192. (in Russian).
5. Vasil'ev E.N. Calculation and Optimization of Heat Exchangers for a Thermoelectric Cooling System. Thermophysics and Aeromechanics. 2022;29(3):401—410.
6. Zueco J., Ayala-Miñano S. Exergy Analysis of a Shell and Tube Heat Exchanger Using DETHE Software. Intern. J. Exergy. 2020;33(2):198—213.
7. Farakhov T.M., Laptev A.G. Modelirovanie Temperaturnykh Profiley i Effektivnosti Teploobmennykh Apparatov s Intensifikatorami. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Seriya «Problemy Energetiki». 2020;22;2:12—18. (in Russian).
8. Zolotonosov Ya.D., Vachagina E.K., Krutova I.A., Zolotonosov A.Ya. Sovremennye Zmeevikovye Apparaty, Perspektivy Ikh Razvitiya i Teoriya Rascheta. Vestnik Kazanskogo Gos. Energeticheskogo Un-ta. 2021;13;1(49):52—65. (in Russian).
9. Murav'ev A.V. i dr. Modelirovanie Teplomassoperenosa v Spiralevidnoy Trubke s Kol'tsevymi Turbulizatorami. Vestnik Rostovskogo Gos. Un-ta Putey Soobshcheniya. 2022;2(86):81—89. (in Russian).
10. Bagoutdinova A.G., Zolotonosov Ya.D. Raschet i Otsenka Effektivnosti Zmeevikovykh Teploobmennikov Tipa «Truba v Trube» s Izmenyayushchimsya Radiusom Izgiba Vintovoy Spirali. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Seriya «Stroitel'stvo». 2017;1(697):98—107. (in Russian).
11. Farakhov T.M., Laptev A.G. Method of Calculation and Comparative Characteristics of Heat Exchangers with Heat Transfer Enhancement by Various Random Elements. J. Engineering Phys. and Thermophys. 2020;93(3):527—532.
12. Shkitskiy N.V., Rozhkov M.E., Shumeyko N.V., Kozhukhova N.Yu. Povyshenie Effektivnosti Raboty Kozhukhotrubchatykh Teploobmennykh Apparatov za Schet Primeneniya Vitykh Trub. Lesnoy i Khimicheskiy Kompleksy — Problemy i Resheniya: Sb. Materialov po Itogam Vseros. Nauch.-prakt. Konf. Krasnoyarsk: Sibirskiy Gos. Un-t Nauki i Tekhnologiy im. Akademika M.F. Reshetneva, 2023:320—323. (in Russian).
13. Pat. № 77528 RF. Elektricheskiy Nagrevatel' Zhidkosti Transformatornogo Tipa. Drozdov I.G. i dr. Byul. izobret. 2008;29. (in Russian).
14. Ashiraliev A., Kokumbaeva K.A., Tashieva Z.K. Teplogenerator s Kompaktnoy Parovoy Kameroy i Effektivnym Teploobmennikom — Put' k Energoeffektivnosti. Vestnik Kazanskogo Gos. Energeticheskogo Un-ta. 2021;13;1(49):107—117. (in Russian).
15. Santalov E.S., Ometova M.Yu. Teoreticheskie Predposylki Intensifikatsii Teploobmena za Schet Iskusstvennykh Turbulizatorov. Teoriya i Praktika Tekhnicheskikh, Organizatsionno-tekhnologicheskikh i Ekonomicheskikh Resheniy: Sbornik Nauch. Tr. Ivanovo: Ivanovskiy Gos. Politekhn. Un-t, 2020:185—190. (in Russian).
16. Sheeba A., Akhil R., Prakash J. Heat Transfer and Flow Characteristics of a Conical Coil Heat Exchanger. Intern. J. Refrigeration. 2020;110:268—276.
17. Radwan M.A. e. a. Experimental Study on Convective Heat Transfer and Pressure Drop of Water Flow Inside Conically Coiled Tube-in-tube Heat Exchanger. Eng. Research J. 2019;1(39):89—63.
18. Shih T.-H., Liou W.W., Shabbir A., Yang Z., Zhu J. A New k–İ Eddy-viscosity Model for High Reynolds Number Turbulent Flows — Model Development and Validation. Computers Fluids. 1995;24(3):227—238.
19. Zaynullina R.B., Tumanova E.Yu. Modelirovanie Teploobmena v Trubakh Spiral'novitogo Teploobmennogo Apparata. Aktual'nye Problemy Nauki i Tekhniki — 2021: Materialy XIV Mezhdunar. Nauch.-Prakt. Konf. Molodykh Uchenykh. Ufa: Ufimskiy Gos. Neftyanoy Tekhn. Un-t, 2021:269—271. (in Russian).
20. Murav'ev A.V., Kozhukhov N.N., Nadeev A.A., Dubanin V.Yu. Issledovanie Gidrodinamiki Krivolineynykh Kanalov s Intensifikatorami dlya Teploobmennogo Apparata. Energosberezhenie i Vodopodgotovka. 2023;4(144):51—53. (in Russian).
21. Verkhoturova I.V. Modelirovanie Obtekaniya Tel s Otryvom Potoka Zhidkosti v Srede COMSOL Multiphysics. Vestnik Amurskogo Gos. Un-ta. Seriya «Estestvennye i Ekonomicheskie Nauki». 2021;93:34—37. (in Russian).
22. Bashirov M.G., Galikeeva A.A., Tochka I.I. Primenenie Comsol Multiphysics kak Sredy Razrabotki Modeley Rezhimov Raboty Oborudovaniya. Zametki Uchenogo. 2023;12:75—78. (in Russian).
23. Kovalenko A.V., Urtenov M.A.Kh., Uzdenova A.M., Nikonenko V.V. Matematicheskoe Modelirovanie Fiziko-khimicheskikh Protsessov v srede Comsol Multiphysics 5.2. SPb.: Lan', 2017. (in Russian).
24. Farakhov T.M., Laptev A.G. Modelirovanie Temperaturnykh Profiley i Effektivnosti Teploobmennykh Apparatov s Intensifikatorami. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Seriya «Problemy Energetiki». 2020;22;2:12—18. (in Russian).
25. Dmitriev S. e. a. CFD Modeling of Heat Exchanger with Small Bent Radius Coils Using Porous Media Model. Fluids. 2023;8(5):141.
26. Makarov M.S., Naumkin V.S. Termodinamika i Teploperedacha. Novosibirsk: Novosibirskiy Gos. Tekhn. Un-t, 2021. (in Russian)
---
For citation: Muravyev A.V., Kozhukhov N.N., Prutskikh D.A., Konovalov D.A., Naumov A.M. Hydrodynamics and Heat Transfer in a Coil Tube with a Swirled Turbulizer and External Finning. Bulletin of MPEI. 2025;1:67—75. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2025-1-67-75
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
Опубликован
2024-10-24
Выпуск
Раздел
Энергетические системы и комплексы (технические науки) (2.4.5)
