3.4. Коэффициенты сопротивления при поперечном обтекании трубных пучков

3.4.1. Коридорное расположение труб. Коэффициент сопротивления коридорного ' пучка труб зависит от числа рядов труб в пучке, геометрических характеристик s₁, s₂ и числа Re:

 = _o z,

где z – число рядов труб; _о – коэффициент сопротивления одного ряда.

Для х₁ = 1,1  7; х₁< x₂; _o = 0,06  1

_о = 2 (x₁ - 1)^-0,5 Rе^-0,2;

для x₁ = 1,1  7; x₁ > x₂; _о = 18

,

где _о = (х₁ – 1)/(х₂ – 1); х₁ = s₁/ d; x₂ = s₂/ d; s₁, s₂ – поперечный и продольный шаг расположения труб.

В числе Rе за характерные параметры приняты наружный диаметр труб и средняя скорость в узком сечении пучка. Коэффициент сопротивления коридор­ных пучков труб может быть определен по номограмме (рис. 3.5). Эта номограм­ма дает средний коэффициент сопротивления пучка, отнесенного к одному ряду.

Гидравлическое сопротивление многорядного пучка труб в соответствии с но­мограммой рассчитывают по формуле

(3.5.)

где - средняя скорость в узком сечении пучка; - число Рей-нольдса; d - наружный диаметр трубы.

Сначала определяют член /=f(Re) по продольному относительному шагу x₂=s₂/d, а затем по вспомогательному графику множитель =f[(x₁-1)/(x₂-1)], после чего рассчитывают коэффициент гидравлического сопротивле­ния =(/).

3.4.2. Шахматное расположение труб. Коэффициент сопротивления пучка труб при шахматном расположении

где

Рис. 3.5. Номограмма для определения коэффициента сопротивления

коридорных пучков труб

Значения коэффициента С приведены в табл. 3.2. В числе Re за характерный размер принят наружный диаметр труб, а определяющая скорость - в узком сечении пучка.

Таблица 3.2

Значение коэффициента с

*	Х1	С
0,1 – 1,7	 1,44	C = 3,2+0,66 (1,7 - )1,5
0,1 – 1,7	< 1,44	C = 3,2+0,66(1,7-)1,5+
1,7 – 6,5	1,44 – 3,0	C = 0,44 ( + 1)2
1,7 – 6,5	< 1,44	C = [0,44 + (1,44 – x1)] ( + 1)2
 1,7	3,0 – 1,0	C = 0,062 + 0,21 (10 – x1)-0,24

* = (x₁ – 1)/(x₂ - 1), где x₂ = - относительный диагональный шаг труб.

Коэффициент сопротивления шахматных пучков труб может быть также оп­ределен по номограмме (рис. 3.6). Гидравлическое сопротивление рассчитывают по формуле (3.5). Сначала определяют член /=f(Re) по поперечному отно­сительному шагу х₁= S₁ / d, а затем по вспомогательному графику множитель =f(x₁/x₂), после чего рассчитывают =(/)

3.4.3. Наклонные пучки труб. Коэффициент гидравлического сопротивления пуч­ков труб, оси которых расположены под углом 20° <  < 90° к направлению на­бегающего потока, рассчитывают по формуле

Рис. 3.6. Номограмма для определения коэффициента сопротивления

шахматных пучков труб