ISSIQLIK ALMASHINISH APPARATLARIDA GIDRAVLIK QARSHILIKNI OPTIMALLASHTIRISH VA UNUMDORLIKNI OSHIRISH

Annotatsiya. Kirish. Ushbu maqolada issiqlik almashinuvi apparatlarida gidravlik qarshilikni kamaytirish va unumdorlikni oshirish usullari tahlil qilingan. Tadqiqotda quvurlar ichidagi oqim yoʻnalishini oʻzgartirish uchun vintli, shnekli va kurakli uyurmalantiruvchilarni ishlatish usullari koʻrib chiqilgan. Ushbu usullar issiqlik almashinuvi samaradorligini oshirsada, ular gidravlik yoʻqotishlarni oshirishi mumkin. Shuning uchun apparatlarning ixchamligini taʼminlash, metall sarfini kamaytirish va gidravlik qarshilikni optimallashtirish boʻyicha tavsiyalar ishlab chiqilgan. Tadqiqot natijalari energetika, kimyo va neft sanoatida energiya samaradorligini oshirishga qoʻllanilishi mumkin.

Usullar va materiallar. Issiqlik almashinuvi apparatlari kimyo va neft sanoatida keng qoʻllaniladi. Ularning samaradorligini oshirish uchun oqimni aylantirish va diffuzor-konfuzor turidagi quvurlarni ishlatish taklif qilinadi. Vintli, lentali va kurakli turbinatorlar issiqlik almashinishni kuchaytiradi, ammo ular gidravlik qarshilikni ham oshiradi. Oqimning aylanishi ikkilamchi oqimlarni hosil qiladi, bu esa issiqlik uzatishni yaxshilaydi. Energiya samaradorligini taʼminlash uchun bu usullar quvurlar ichida ham, quvurlar-aro boʻshliqda ham qoʻllanilishi mumkin.

Natijalar. Diffuzor-konfuzor tizimi ketma-ket joylashgan quvurlardan iborat. Diffuzorda oqimning turbulentligi oshadi, bu esa issiqlik almashinuvi samaradorligini yaxshilaydi, konfuzorda esa oqimning tezlashishi samaradorlikni kamaytiradi. Umuman olganda, bunday tizim oʻrtacha gidravlik qarshilikka ega va yuqori issiqlik uzatish samaradorligi bilan xarakterlanadi. Issiqlik almashinuvi samaradorligi quvur uzunligi, qirralarning shakli va kesim oʻlchamlariga bogʻliq. Yassi toʻlqinli quvurda issiqlik almashinuvi silliq quvurlarga nisbatan 35-40% yuqori boʻladi. Ixcham issiqlik almashinuvi qurilmalarini yaratishda ularning sovitish tizimlarining energiya tejamkorligi va metall sarfi kabi xususiyatlarga taʼsirini inobatga olish muhimdir. Talablar orasida minimal oʻlcham va ogʻirlik, yuqori samaradorlik va past gidravlik yoʻqotishlar mavjud. Biroq, qurilmaning oʻlchamining kichrayishi issiqlik almashinuvi koeffitsiyenti va mustahkamlik xususiyatlariga taʼsir qilishi mumkin.

Xulosa. Natijalar issiqlik almashinuvi jarayonlarini optimallashtirish va energiya samaradorligini oshirish uchun qoʻllanilishi mumkin. Gidravlik qarshilikni kamaytirish va oqimni boshqarish apparatlarning samaradorligini oshiradi. Eksperimentlar oqim yoʻnalishini oʻzgartirish issiqlik almashinuvi samaradorligini yaxshilashini koʻrsatadi. Kelajakdagi tadqiqotlar innovatsion materiallar va yangi yechimlar orqali samaradorlikni oshirishga qaratilishi lozim.

Аннотация. Введение. В данной статье проанализированы способы снижения гидравлического сопротивления и повышения эффективности теплообменных аппаратов. В исследовании рассмотрены методы изменения направления потока внутри труб с использованием винтовых, шнековых и лопастных вихрегенераторов. Эти методы повышают эффективность теплообмена, но могут вызывать увеличение гидравлических потерь. В связи с этим разработаны рекомендации по обеспечению компактности аппаратов, снижению расхода металла и оптимизации гидравлического сопротивления. Результаты исследования могут быть использованы для повышения энергетической эффективности в энергетике, химической и нефтяной промышленности.

Методы и материалы. Теплообменные аппараты широко используются в химической и нефтяной промышленности. Для повышения их эффективности предлагается использовать завихрение потока и каналы типа диффузор-конфузор. Винтовые, ленточные и лопастные турбулизаторы усиливают теплообмен, но также увеличивают гидравлическое сопротивление. Завихренный поток формирует вторичные потоки, что улучшает теплоотдачу. Для обеспечения энергоэффективности данные методы могут применяться как внутри труб, так и в межтрубном пространстве.

Результаты. Система диффузор-конфузор состоит из последовательно расположенных каналов. В диффузоре увеличивается турбулентность потока, что улучшает теплообмен, а в конфузоре — ускорение потока снижает его эффективность. В целом такая система обладает средним гидравлическим сопротивлением и высокой теплоотдачей. Эффективность теплообмена зависит от длины канала, формы кромок и размеров сечений. В канале с плоскими волнениями теплообмен на 35-40% выше, чем в гладких. Для создания компактных теплообменных устройств важно учитывать их влияние на характеристики охлаждающих установок, такие как энергосбережение и металлоемкость. Требования включают минимальные размеры и массу, высокую эффективность и низкие гидравлические потери. Однако снижение размера устройства может повлиять на теплообменный коэффициент и прочностные характеристики.

Заключение. Результаты могут быть использованы для повышения энергоэффективности и оптимизации теплообменных процессов. Снижение гидравлического сопротивления и управление потоком увеличивают эффективность аппаратов. Эксперименты показывают, что изменение направления потока улучшает теплообмен. В будущем исследования должны быть направлены на повышение эффективности через инновационные материалы и новые решения.

Abstract. Introduction. This article analyzes methods for reducing hydraulic resistance and improving the efficiency of heat exchange equipment. The study examines methods of changing the flow direction inside pipes using screw, helical, and blade vortex generators. These methods enhance heat transfer efficiency but may increase hydraulic losses. Based on this, recommendations are developed to ensure the compactness of equipment, reduce metal consumption, and optimize hydraulic resistance. The research results can be used to improve energy efficiency in the energy, chemical, and oil industries.

Methods and Materials. Heat exchange equipment is widely used in the chemical and oil industries. To improve their efficiency, it is proposed to use flow vortexing and diffuser-convector type channels. Screw, ribbon, and blade turbulators enhance heat transfer but also increase hydraulic resistance. The vortexed flow creates secondary flows, improving heat dissipation. For energy efficiency, these methods can be applied both inside pipes and in the inter-pipe space.

Results.The diffuser-convector system consists of sequentially arranged channels. In the diffuser, the turbulence of the flow increases, improving heat transfer, while in the convector, the acceleration of the flow decreases its efficiency. Overall, this system has average hydraulic resistance and high heat dissipation. Heat transfer efficiency depends on the channel length, edge shape, and cross-sectional sizes. In a channel with flat waves, heat transfer is 35-40% higher than in smooth ones. To create compact heat exchange devices, it is important to consider their impact on the cooling system characteristics, such as energy savings and metal consumption. Requirements include minimal size and weight, high efficiency, and low hydraulic losses. However, reducing the size of the device can affect the heat transfer coefficient and strength properties.

Conclusion. The results can be used to improve energy efficiency and optimize heat exchange processes. Reducing hydraulic resistance and managing flow increases the efficiency of the equipment. Experiments show that changing the flow direction improves heat transfer. Future research should focus on improving efficiency through innovative materials and new solutions.