С.И. Каськов, И.А. Попов, А.В. Щелчков
8
костного подслоя турбулентного пограничного слоя. Высокая тепло-
вая эффективность данных труб нивелируется высоким уровнем ро-
ста гидросопротивления.
В литературе появляются утверждения, что использование трех-
мерной шероховатости может привести к более высокой теплогид-
равлической эффективности теплообменных каналов по сравнению с
двухмерной [4, 5]. Были проведены исследования теплогидравличе-
ской эффективности труб со сферическими выступами и выемками
на внутренней поверхности. На рис. 5 представлены данные о коэф-
фициентах гидравлического сопротивления и средних коэффициен-
тах теплоотдачи труб с 3D-шероховатостью в виде сферических вы-
ступов и выемок. На рис. 5,
б
приняты те же значения показателей
степени
n
,
k
, и
p
, что и на рис. 3,
б
.
Как и для двухмерной шероховатости, с ростом высоты трехмер-
ных выступов наблюдается более ранний ламинарно-турбулентный
переход, чем в гладкой трубе. При увеличении высоты выступов по
сравнению с двухмерной шероховатостью возрастает уровень гид-
равлического сопротивления. В трубах с 2D- и 3D-шероховатостью
возникают вихревые структуры в зоне рециркуляции перед выступа-
ми и за ними. Однако при наличии сферических выступов необходи-
мы дополнительные затраты энергии, связанные с диссипацией энер-
гии на образование и поддержание подковообразных (парных) вих-
рей в основании выступов.
Рис. 6.
Теплогидравлическая эффективность теплообменных дискретно-
шероховатых труб со сферическими выступами. Обозначения см. в табл. 2
