Hydrodynamics and Heat Transfer in a Coil Tube with a Swirled Turbulizer and External Finning
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2025-1-67-75Keywords:
heat transfer intensification, curved channel, turbulizer, hydraulic resistance, energy savingAbstract
The article presents the results from an investigation of coil tubes aimed at studying their channels, with different finning degrees. One of the samples under study is a curved tube with a turbulizer, and the other one is a coil tube with a turbulizer and external finning. The purpose of the work is to study the dependence of heat transfer characteristics on the channel geometry. To achieve the goal, a software package involving the possibility to simulate turbulence using the RANS method in a stationary 3D formulation was used. The fields of coolant velocities and flow lines, pressure fields, and temperatures in various operating modes for each of the tube options under study are obtained. The dependences of the heat transfer coefficient on the water flow velocity have been constructed for two tube design versions, and their thermal-hydraulic efficiency has been determined.
References
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
Downloads
Published
2024-10-24
Issue
Section
Energy Systems and Complexes (2.4.5)
