Numerical study of flow and heat transfer in a single-row bundle of horizontal finned tubes under conditions of air thermogravitational convection

[Численное исследование течения и теплообмена при термогравитационной конвекции воздуха в однорядном пучке горизонтальных оребренных труб]

Marina A. Zasimova^a, Alexey G. Abramov^a, Aleksei A. Pozhilov^a, Anastasiya V. Filatova^a, Galina S. Marshalova<sup>bc

a</sup> Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg, Russian Federation
^b Belarusian State Technological University, Minsk, Republic of Belarus
^c Institute of Heat and Mass Transfer named, after A. V. Lykov of the NAS of Belarus, Minsk, Republic of Belarus

Аннотация: Представлены результаты численного моделирования термогравитационного течения воздуха и теплообмена в горизонтальном однорядном пучке из шести оребренных нагретых труб. Расчеты выполнены для пучка с тесным расположением труб при варьировании шага оребрения. Рассмотрены постановки задач с установленной над пучком вытяжной шахтой прямоугольного сечения разной высоты и без шахты. Для наиболее сжатого пучка без шахты получено хорошее согласие рассчитанного интегрального числа Нуссельта на поверхности несущей трубы с доступными из литературы данными экспериментов в рассмотренном диапазоне умеренных значений числа Грасгофа (до $5.5 \times $$10^5$). Сочетание шага ребер (пространственного расположения на трубах) и высоты шахты позволяет получить оптимальную конфигурацию пучка с наибольшей интенсивностью отвода тепла.

Ключевые слова: воздушное охлаждение, теплообменные аппараты, трубные пучки, оребренные трубы, межреберное расстояние, вытяжная шахта, термогравитационная конвекция, численное моделирование.

УДК: 532.517

Получена: 10.07.2025
Исправленный вариант: 26.08.2025
Принята: 27.10.2025

Язык публикации: английский