Улучшение теплогидравлических характеристик рекуперативных теплообменников с вторичными излучателями

У роботі представлені результати порівняльних експериментальних досліджень теплообміну і аеродинаміки в високотемпературних рекуператорах авторської та альтернативних конструкцій. Дослідження проводилися на вогневому стенді з метою порівняння характеристик дослідних секцій BD гладкотрубних петлевих рекуператорів і зразків з інтенсифікаторами теплообміну різної геометрії: 1) конструкцій SP зі спіральними вставками, встановленими по всій довжині теплообмінних труб(відносний крок спіралей = s/d = 4,0). Такі рекуператори відповідають існуючим закордонним аналогам; 2) конструкції MD авторської розробки з гнучкими хрестоподібними вставками – вторинними випромінювачами, встановленими по всій довжині теплообмінних труб. Визначенотеплотехнічні та теплогідравлічні переваги запропонованих рекуператорів типу MD порівняно іззакордонними конструкціями зі спіральними вставками – турбулізаторами і традиційними вітчизняними гладкотрубними рекуператорами.In frame of the presented work the results of comparative experimental investigations carried out on heat transfer and fluid dynamics processes within high temperature recuperators of the authors’ and alternative designs are discussed. The researches were fulfilled at firing rig with a purpose of comparison the characteristics of the test sections of smooth tube recuperator (BD) and the specimens with the facilities of different geometry providing heat transfer intensification: 1) the designs SP with the spiral inserts installed by the whole length of heat exchange tubes with the relative pitch of the spirals s/d = 4,0. These recuperators meetthe existing foreign analogous prototypes; 2) design MD of authors’ design with flexible cross-shaped inserts – the secondary emitters installed by the whole length of heat-exchange tubes. The heat engineering and combined heat and hydraulic advantages of proposed recuperators of MD type in comparison with the foreign designs with the spiral inserts – turbulators and with traditional native smooth-tube recuperators (BD) have been identified. It has been stated that especially appreciable results of the tests make the advantages of MD design regarding the most representative temperature criterion – temperature difference ΔTw-a between the tube walls and of an air flow. This value for authors’ design is decreased approximately 4 times in comparison with BD design and more than 2 times lower in comparison with that for foreign designs SP.В работе представлены результаты сопоставительных экспериментальных исследований теплообмена и аэродинамики в высокотемпературных рекуператорах авторской и альтернативных конструкций. Исследования проводились на огневом стенде с целью сравнения характеристик опытных секций BD гладкотрубных петлевых рекуператоров и образцов с интенсификаторами теплообмена различной геометрии: 1) конструкций SP со спиральными вставками, установленными по всей длине теплообменных труб (относительный шаг спиралей = s/d = 4,0). Такие рекуператоры соответствуют существующим зарубежным аналогам; 2) конструкции MD авторской разработки с гибкими крестообразными вставками - вторичными излучателями, установленными по всей длине теплообменных труб. Определены теплотехнические и теплогидравлические преимущества предложенных рекуператоров типа MD по сравнению с зарубежными конструкциями со спиральными вставками – турбулизаторами и традиционными отечественными гладкотрубными рекуператорами