Сравнительный анализ результатов экспериментальных и численных исследований теплогидравлических характеристик микрохолмистой и гофрированной пластинчатых поверхностей

摘要

Экспериментальный анализ теплообмена в гофровых и микрохолмистых теплообменных каналах, представленный в данной работе, проводился наустановке визуализирующей распределения температуры на поверхности электро-обогреваемого охлаждаемого потоком воздуха теплообменного конверта с помощью тепловизора. Экспериментальные исследования проводились в широком диапазоне расходов воздуха G～[0.4; 1.9] г/с. Это соответствовало числам Re_h ～ [450; 2150] для микрохолмистойи Re_h ~ [450; 2300] для гофрированной поверхностей. При сравнительном анализе среднее отклонение значений полученных экспериментально на установке от численного моделирования для критерия Нуссельта составило порядка ±5%. Наихудшее систематическое несоответствие чисел Эйлера (превышение расчетных потерь над экспериментом) наблюдается для гидравлических характеристик микрохолмистой поверхности, но и оно не превышает +22% в переходной области, уменьшаясь до +14% в области развитой турбулентности. В пределах данных погрешностей возможно использование численных 3d расчетов для наработки баз данных критериальных зависимостей гофрированных и микрохолмистых теплообменных поверхностей. Для расчета полногабаритных теплообменных аппаратов представлены полученные расчетным путем критериальные зависимости для различных по геометрическим характеристикам моделей гофровой и микрохолмистой поверхностей.