Эффективность теплообмена в пористых элементах конструкций жидкостных…
3
Для расчета потерь давления при течении сжимаемой жидкости
можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа. Тогда
для ламинарного режима отношение потерь давления
2
1
2ср 1 2
2
2
1ср 2 1
;
P P Т N
P P Т N
Δ
=
Δ
для турбулентного режима
3
1
2ср 1
2
3
2
1ср 2
1
,
P N P Т
P N P Т
Δ
=
Δ
где вычисление среднего давления жидкости
Р
ср
в ПМ проводится
одним из итерационных методов.
Из приведенных выше зависимостей следует, что для уменьше-
ния потерь давления на прокачку теплоносителя необходимо исполь-
зовать тракты с большим числом каналов.
При турбулентном режиме течения теплоносителя через ПМ, ха-
рактерном для современных систем тепловой защиты и рекуператив-
ных теплообменных аппаратов, модифицированное уравнение Дарси
принимает вид
2
.
P w
l
Δ = βρ
Выигрыш в скорости движения теплоносителя с МКТТ по срав-
нению с продольно-канальным (п-к) движением при одинаковых зна-
чениях
, ,
P
Δ β ρ
составляет
0,5
МКТТ
п-к
,
W L
W l
⎛ ⎞
=
⎜ ⎟
⎝ ⎠
где
L
— продольный размер теплообменного тракта;
l
— путь филь-
трации теплоносителя через ПМ.
Теплообменный тракт с МКТТ особенно эффективен при боль-
шой протяженности тракта (
L
>>
l
) и турбулентном режиме движе-
ния, т. е. в области, где применение кольцевого тракта с пористым
наполнителем становится малоэффективным. Увеличение безразмер-
ного коэффициента теплоотдачи при турбулентном режиме и одина-
ковых числах Re составит
0,4
МКТТ
п-к
Nu
.
Nu
L
l
⎛ ⎞
=
⎜ ⎟
⎝ ⎠
Важным преимуществом тракта с МКТТ является то, что пло-
щадь его проходного сечения возрастает не в результате увеличения
