Экспериментальное исследование характеристик теплообменных аппаратов транспортных систем с различными типами интенсификаторов теплообмена в широком диапазоне изменения режимных параметров. Этап 2

Показана возможность повышения эффективности теплообменных аппаратов при ламинарном, переходном и турбулентном режимах течения различных типов теплоносителей за счет использования перспективных типов интенсификаторов теплообмена, позволяющих повысить также прочность теплообменных матриц и снизить солеотложения. Изготовлены и испытаны образцы охладителей отработанных газов мощностью 65 и 24 кВт системы рециркуляции газового двигателя «КАМАЗ» 820.62-300. Использование компоновочных решений (уменьшение диаметра теплообменных труб) и интенсификаторов теплообмена (кольцевая накатка) позволили практически в четыре раза повысить удельную передаваемую тепловую мощность на единицу объема теплообменника по сравнению с базовой гладкотрубной конструкцией охладителя. Выполнена обработка данных по теплообменникам с закруткой потока с помощью вставок в виде скрученных лент, установленных внутри теплообменных труб кожухотрубчатого теплообменника. Результаты исследования теплообменного аппарата типа «масло - тосол», «вода - вода» и «вода - газ», показали, что при использовании скрученных лент в трубах тепловая мощность теплообменника при условиях испытаний возросла в 1,3 - 2,1 раза (Re = 1300 - 32500). Увеличение потерь давления при течении в трубной матрице с кольцевой накаткой составило до 1,5 - 3,6 раз по сравнению с гладкотрубной матрицей. Проведены исследования теплообменных труб с высокопористыми материалами (ВПЯМ) с пористостью П = 0,83...0,97; диаметром пор dп = 0,62...4 мм; длиной L = 10...300 мм и гидравлическим диаметром канала, в котором устанавливалась пористая вставка D = 25,6 мм. Установлено, что теплообмен в канале со вставкам из ВПЯМ интенсифицируется в 3 - 30 раз по сравнению с гладким каналом. Определено влияние на теплоотдачу и гидросопротивление основных геометрических параметров пористых вставок, свойств материала пористой вставки и режимных параметров. Получены соотношения в виде уравнений подобия для расчета теплоотдачи и гидросопротивления. Выполнен сравнительный анализ интенсификации теплообмена с другими типами пористых материалов. Проведены экспериментальные исследования ТА типа «газ - газ» и «газ - жидкость» на основе медного ВПЯМ с пористостью 0,9 и диаметром пор 4,0 мм.