Средняя скорость в пучке трубок является переменной, что связано с

Переменным сечением потока.

Характер движения потока теплоносителя зависит от принятой схемы

Компоновки пучка трубок, причем степень турбулентности первого ряда трубок обычно является наименьшей и увеличивается по мере прохождения потока через пучок. Однако при некоторой глубине турбулентность стабилизируется на уровне, присущем данной компоновке пучка.

Теплоотдача первого ряда трубок (по глубине) различна и зависит от начальной

Турбулентности потока, второго и третьего ряда – постепенно возрастает, а для последующих стабилизируется на одном уровне.

Теплоотдача шахматных пучков выше, чем коридорных, что связано с большей

Турбулизацией потока, поступающего к трубам второго и последующего ряда пучков.

Повышение эффективности теплообмена достигается обычно двумя способами:

-повышением коэффициента теплопередачи путем интенсификации теплообмена, что достигается повышением турбулентности воздушного потока внутри сердцевины аппарата (обеспечивается разрыв пограничного слоя), выбором оптимальных соотношений внутреннего и внешнего коэффициента теплоотдачи;

  -увеличением компактности поверхности охлаждения, что связано с уменьшением эквивалентного диаметра воздушных каналов и выбором рационального оребрения.

Большинству типов конвективных поверхностей охлаждения аппаратов воздушного охлаждения, несмотря на существенные конструктивные отличия, присущ один общий элемент – элементарные каналы, по которым движется воздух. Эти элементарные каналы состоят из участков, глубина которых определяется размерами отдельных деталей поверхности охлаждения, т.е. размерами пластины, трубки, разрезного ребра и пр.

   Поперечное сечение воздушных каналов может быть различной формы: прямоугольной, квадратной, треугольной, щелевой, круглой и др.

Эквивалентные диаметры таких каналов для большинства типов АВО , а их глубина  не превышает 100-200 . При этом . При глубине каналов часто имеет место изменение формы и площади поперечного сечения, отклонение потока от продольного направления, образование различных местных выступов и впадин, что способствует турбулизации потока и разрыву пограничного сечения.

Скорости воздуха перед фронтом АВО, определяемые производительностью вентилятора и скоростным напором набегающего потока воздуха могут составлять 2-18 . Число Re, формально рассчитанное по этим скоростям, находятся в пределах 350 9000. Другими словами, рабочие процессы на омываемых воздухом поверхностях охлаждения, казалось бы, происходят при ламинарном и переходном режимах течения. Однако это положение оказывается правильным только для поверхностей охлаждения, состоящих из прямолинейных воздушных каналов с гладкими стенками.

Для поверхностей охлаждения АВО, имеющих сложную геометрию, число Re, определенное по обычно рекомендуемому методу, является лишь косвенной характеристикой течения. Наличие в воздушных каналах элементов, возмущающих поток, вызывает появление пульсационных составляющих скорости и приводит к такому обмену масс, что профиль скорости в потоке приобретает значения, которым соответствуют большие числа Re, чем при течении в гладких каналах. Такие турбулентные или квазитурбулентные условия, генерируемые формой поверхности охлаждения, наступают при определенных обычным методом числах Re» 500, т.е.когда турбулентный режим еще не должен был бы иметь место.

Следовательно, предпосылкой повышени эффективности поверхностей охлаждения является увеличение коэффициента теплоотдачи путем разрушения пограничного слоя (изменение характера течения в пограничном слое).

Для реализации высоких коэффициентов охлаждения к воздушному потоку большое значение имеет рациональная конструкция оребрения. В общем случае сопротивление теплопроводности можно считать состоящим из термического сопротивления стенок каналов и термического сопротивления оребрения. Толщина стенок каналов для АВО всех типов обычно мала, а коэффициент теплопроводности материалов стенок велик. Поэтому их термическое сопротивление не превышает 0,1 % от общего сопротивления теплообмену. Рассмотрим влияние термического сопротивления оребрения на теплоотдачу оребренной поверхности.