Эффективность теплообмена в пористых элементах конструкций жидкостных…
7
α
= (–5,148П
4
+ 7,917П
3
– 4,409П
2
+ 1,034П – 0,0824)
⋅
10
13
;
β
= (3,345П
4
– 5,232П
3
+ 3,022П
2
– 0,7718П + 0,07531)
⋅
10
8
,
где П = 0,291…0,476.
Исследовалось также гидравлическое сопротивление медного
высокопористого ячеистого материала (ВПЯМ) как возможного ма-
териала для пористого теплообменного трака с МКТТ. Несмотря на
высокую пористость (П = 0,75) и большой средний диаметр пор (
d
ср
≈
≈
1,5 мм) у ВПЯМ, коэффициенты сопротивления
α
и
β
у него боль-
ше, чем у ПСМ, что можно объяснить высокой шероховатостью
внутренней поверхности, извилистостью поровых каналов и нерегу-
лярностью структуры (
α
= 2,27
⋅
10
9
;
β
= 1,95
⋅
10
5
).
При двумерной межсеточной фильтрации теплоносителя наблю-
дается увеличение коэффициентов гидравлического сопротивления
ПСМ по сравнению с указанными коэффициентами при одномерной
фильтрации теплоносителя.
Это объясняется неоднородностью массовой скорости теплоноси-
теля по высоте
δ
пористого наполнителя. В ПСМ с малой пористостью
и малым отношением
l
/
δ
(
l —
расстояние между каналами в пористом
тракте с МКТТ) бóльшая часть расхода теплоносителя движется у
наружной оболочки, фактическая площадь проходного сечения тракта
уменьшается, что приводит к увеличению перепада давления и увели-
чению коэффициентов сопротивления
α
и
β
ПСМ. С ростом отноше-
ния
l
/
δ
сопротивление уменьшается и приближается к сопротивлению
ПСМ при одномерном движении. К потерям давления в ПСМ добав-
ляются потери давления при течении теплоносителя в подводящих и
отводящих каналах, складывающиеся из потерь на трение теплоноси-
теля о стенки каналов и гидродинамических потерь при подводе и от-
воде теплоносителя через проницаемую поверхность канала.
При двумерном течении теплоносителя в тракте с МКТТ под-
тверждена тенденция уменьшения коэффициентов гидравлического
сопротивления ПСМ с уменьшением числа основных и поперечных
нитей в сетке и с увеличением пористости ПСМ (рис. 3 и 4).
Из-за двумерности течения теплоносителя в трактах с МКТТ ко-
эффициенты сопротивления ПСМ зависят и от толщины
δ
пористой
вставки (см. рис. 3 и 4). Например, у ПСМ из сетки П60 (П = 0,37) с
увеличением
δ
от 3 мм до 5,6 мм и у ПСМ с пористостью 0,48 при
δ
=
= 2…3 мм наблюдается увеличение коэффициентов сопротивления.
Для ВПЯМ также наблюдается рост коэффициентов сопротивления с
уменьшением отношения
l
/
δ
.
Теплообмен при двумерном течении теплоносителя в ПСМ.
В этом случае отмечено уменьшение теплоотдачи по сравнению с
теплоотдачей при одномерном течении теплоносителя через ПМ [2].
