Ученые нашли способ повысить эффективность теплообменников без вентиляторов  Оригинал

Коллектив исследователей из Санкт-Петербургского политехнического университета и Института тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси изучил аппараты воздушного охлаждения, работающие в режиме естественной конвекции, то есть без вентиляторов. Такой пассивный режим бесшумен и экономичен, но уступает принудительному обдуву по интенсивности теплоотдачи. Ученые выяснили, как геометрия пучка горизонтальных оребренных труб влияет на поток воздуха и теплосъем, и нашли способы повысить эффективность.

С помощью трехмерного численного моделирования исследователи обнаружили, что при плотной компоновке труб над пучком возникает нестационарный тепловой факел, из-за которого охлаждение колеблется во времени на 20 процентов, а разница в теплосъеме между разными трубами также превышает 20 процентов. Было рассчитано оптимальное расстояние между трубами, при котором дальнейшее увеличение зазора уже не дает прироста эффективности. Как отметила руководитель проекта доцент СПбПУ Марина Засимова, простые изменения геометрии могут повысить теплосъем более чем на 30 процентов, что напрямую влияет на экономическую эффективность аппаратов.

Достоверность модели подтверждена экспериментальными данными белорусских коллег. При этом ученые подчеркивают, что для таких задач нельзя использовать классическое приближение Буссинеска - воздух необходимо рассматривать как сжимаемый газ. Расчеты выполнены на суперкомпьютере "Политехнический", полу...