vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2017-44-4-58-71vdgtu-458Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕTECHNICAL SCIENCE. POWER, METALLURGICAL AND CHEMICAL MECHANICAL ENGINEERINGЗАКОНОМЕРНОСТИ ОСРЕДНЁННОГО ТЕПЛООБМЕНА ДЛЯ ТРУБ С ШЕРОХОВАТЫМИ СТЕНКАМИ И ШЕРОХОВАТЫХ ПЛОСКИХ КАНАЛОВ С ОДНОСТОРОННИМ ТЕПЛОВЫМ НАГРУЖЕНИЕМREGULARITIES OF THE AVERAGE HEAT EXCHANGE FOR PIPES WITH ROUGH WALLS AND ROUGH FLAT CHANNELS UNDER ONE-SIDED THERMAL LOADINGЛобановИ. Е.LobanovIgor' E.

Игорь Евгеньевич Лобанов – доктор технических наук, ведущий научный сотрудник проблемной научно-исследовательской лаборатории (ПНИЛ) – 204. 

125993, г. Москва, A-80, ГСП-3, Волоколамское шоссе, д. 4.

4 Volokolamskoe Shosse, Moscow 125993.

lloobbaannooff@live.ruМосковский авиационный институт (Национальный исследовательский университет).РоссияMoscow Aviation Institute (National Research University).Russian Federation2017190320184445871Copyright © Лобанов И.Е., 20182018Лобанов И.Е.Lobanov I.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/458многослойная модельплоский каналкруглая трубашероховатостьтурбулизатормоделированиетеплообментурбулентныйинтенсификацияобогревподвод теплотыодностороннийmultilayer modelflat channelround piperoughnessturbulatormodellingheat exchangeturbulentintensificationheatingheat supplyone-sidedReferencesЭффективные поверхности теплообмена / Э.К.Калинин, Г.А.Дрейцер, И.З. Копп и др. М.: Энергоатомиздат, 1998. 408 с.Kalinin E.K., Dreytser G.A., Kopp I.Z. i dr. Effektivnye poverkhnosti teploobmena. M.: Energoatomizdat; 1998. 408 s. [Kalinin E.K., Dreytser G.A., Kopp I.Z. et al. Effective heat-exchange suraces. Moscow: Energoatomizdat; 1998. 408 p. (In Russ.)]Лобанов И.Е. Математическое моделирование интенсифицированного теплообмена при турбулентном течении в каналах: Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М., 2005. 632 с.Lobanov I.E. Matematicheskoe modelirovanie intensifitsirovannogo teploobmena pri turbulentnomtechenii v kanalakh. Dissertatsiya na soiskanie uchenoy stepeni doktora tekhnicheskikh nauk. Moskva; 2005. 632 s. [Lobanov I.E. Mathematical modeling of intensified heat-exchange under the turbulent flow in the channels. Doctor of technical sciences dissertation.Moscow; 2005.632 p. (In Russ.)]Лобанов И.Е., Штейн Л.М. Перспективные теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом для металлургического производства. (Общая теория интенсифицированного теплообмена для теплообменных аппаратов, применяемых в современном металлургическом производстве.) В 4-х томах. Том I. Математическое моделирование интенсифицированного теплообмена при турбулентном течении в каналах с применением основных аналитических и численных методов. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2009. 405 с.Lobanov I.E., Shteyn L.M. Perspektivnye teploobmennye apparaty s intensifitsirovannym teploobmenom dlya metallurgicheskogo proizvodstva. (Obshchaya teoriya intensifitsirovannogo teploobmena dlya teploobmennykh apparatov, primenyaemykh v sovremennom metallurgicheskom proizvodstve.) V 4-kh tomakh.Tom I. Matematicheskoe modelirovanie intensifitsirovannogo teploobmena pri turbulentnom techenii v kanalakh s primeneniemosnovnykhanaliticheskikh i chislennykhmetodov. M.: Izdatel'stvoAssotsiatsiistroitel'nykhvuzov; 2009. 405 s. [Lobanov I.E., Shteyn L.M. Perspective heat-exchange apparatus with intensified heat-exchange for metallurgical production. (General theory of intensified heatexchange for heat-exchange apparatus used in modern metallurgical production). In 4 volumes.Volume I. Mathematical modeling of intensified heat-exchange under the turbulent flow in channels using major analytical and numeric methods. Moscow: Izdatel'stvoAssotsiatsiistroitel'nykhvuzov; 2009. 405 p. (In Russ.)]Лобанов И.Е., Штейн Л.М. Перспективные теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом для металлургического производства. (Общая теория интенсифицированного теплообмена для теплообменных аппаратов, применяемых в современном металлургическом производстве.) В 4-х томах. Том II. Математическое моделирование интенсифицированного теплообмена при турбулентном течении в каналах с применением неосновных аналитических и численных методов. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2010. 290 с.Lobanov I.E., Shteyn L.M. Perspektivnye teploobmennye apparaty s intensifitsirovannym teploobmenom dlya metallurgicheskogo proizvodstva. (Obshchaya teoriya intensifitsirovannogo teploobmena dlya teploobmennykh apparatov, primenyaemykh v sovremennom metallurgicheskom proizvodstve). V 4-kh tomakh Tom IV. Spetsial'nyeaspektymatematicheskogo modelirovaniya gidrogazodinamiki, teploobmena, a takzhe teploperedachi v teploobmennykh apparatakh s intensifitsirovannym teploobmenom. M.: MGAKKhiS; 2011. 343 s. [Lobanov I.E., Shteyn L.M. Perspective heatexchange apparatus with intensified heat-exchange for metallurgical production. (General theory of intensified heatexchange for heat-exchange apparatus used in modern metallurgical production). In 4 volumes.Volume II.Mathematical modeling of intensified heat-exchange under the turbulent flow in channels using minor analytical and numeric methods. Moscow: Izdatel'stvoAssotsiatsiistroitel'nykhvuzov; 2010. 290 p. (In Russ.)]Лобанов И.Е., Штейн Л.М. Перспективные теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом для металлургического производства. (Общая теория интенсифицированного теплообмена для теплообменных аппаратов, применяемых в современном металлургическом производстве.) В 4-х томах. Том III. Математическое моделирование интенсифицированного теплообмена при турбулентном течении в каналах с применением многослойных, супермногослойных и компаундных моделей турбулентного пограничного слоя. М.: МГАКХиС, 2010. 288 с.Lobanov I.E., Shteyn L.M. Perspektivnye teploobmennye apparaty s intensifitsirovannym teploobmenom dly ametallurgicheskogoproizvodstva. Obshchaya teoriya intensifitsirovannogo teploobmena dlya teploobmennykh apparatov, primenyaemykh v sovremennom metallurgicheskom proizvodstve). V 4-kh tomakh Tom IV. Spetsial'nyeaspektymatematicheskogo modelirovaniya gidrogazodinamiki, teploobmena, a takzhe teploperedachi v teploobmennykh apparatakh s intensifitsirovannym teploobmenom. M.: MGAKKhiS; 2010. 288 s. [Lobanov I.E., Shteyn L.M. Perspective heatexchange apparatus with intensified heat-exchange for metallurgical production. (General theory of intensified heatexchange for heat-exchange apparatus used in modern metallurgical production). In 4 volumes.Volume III.Mathematical modeling of intensified heat-exchange under the turbulent flow in channels using multi-layer, super-multi-layer and compound models of turbulent boundary layer. Moscow: MGAKKhiS; 2010. 288 p. (In Russ.)]Лобанов И.Е., Штейн Л.М. Перспективные теплообменные аппараты с интенсифицированным теплообменом для металлургического производства. (Общая теория интенсифицированного теплообмена для теплообменных аппаратов, применяемых в современном металлургическом производстве). В 4-х томах Том IV. Специальные аспекты математического моделирования гидрогазодинамики, теплообмена, а также теплопередачи в теплообменных аппаратах с интенсифицированным теплообменом. М.: МГАКХиС, 2011. 343 с.Lobanov I.E., Shteyn L.M. Perspektivnye teploobmennye apparaty s intensifitsirovannym teploobmenom dlya metallurgicheskogo proizvodstva. (Obshchaya teoriya intensifitsirovannogo teploobmena dlya teploobmennykh apparatov, primenyaemykh v sovremennom metallurgicheskom proizvodstve). V 4-kh tomakh Tom IV. Spetsial'nyeaspekty matematicheskogo modelirovaniya gidrogazodinamiki, teploobmena, a takzhe teploperedachi v teploobmennykh apparatakh s intensifitsirovannym teploobmenom. M.: MGAKKhiS; 2011. 343 s. [Lobanov I.E., Shteyn L.M. Perspective heat-exchange apparatus with intensified heat-exchange for metallurgical production. (General theory of intensified heat-exchange for heat-exchange apparatus used in modern metallurgical production). In 4 volumes.Volume IV. Special aspects of mathematical modeling of hydro-gas-dynamics, heat-exchange, and heat transfer in heat-exchange apparatus with intensified heatexchange. Moscow: MGAKKhiS; 2011. 343 p. (In Russ.)]Лобанов И.Е., Доценко А.И. Математическое моделирование предельного теплообмена для турбулизированного потока в каналах. М.: МИКХиС, 2008. 194 с.Lobanov I.E., Dotsenko A.I. Matematicheskoe modelirovanie predel'nogo teploobmena dlya turbulizirovannogo potoka v kanalakh. M.: MIKKhiS; 2008. 194 s. [Lobanov I.E., Dotsenko A.I. Mathematical modeling of terminal heat-exchange for turbulated flow in channels. Moscow: MIKKhiS; 2008. 194 p. (In Russ.)]Иевлев В.М. Численное моделирование турбулентных течений. М.: Наука, 1990. 215 с.Ievlev V.M. Chislennoe modelirovanie turbulentnykh techeniy. M.: Nauka; 1990. 215 s. [Ievlev V.M. Numeric modeling of turbulent flows. Moscow: Nauka; 1990. 215 p. (In Russ.)]Ляхов В.К. Метод относительного соответствия при расчѐтах турбулентных пристеночных потоков. Саратов: Издательство Саратовского университета. 1975. 123 с.Lyakhov V.K. Metod otnositel'nogo sootvetstviya pri raschetakh turbulentnykh pristenochnykh potokov. Saratov: Izdatel'stvo Saratovskogo universiteta; 1975. 123 s. [Lyakhov V.K. Method of relative correspondence during the calculations of turbulent near-wall flows. Saratov: Izdatel'stvoSaratovskogo universiteta; 1975. 123 p. (In Russ.)]Ляхов В.К., Мигалин В.К. Эффект тепловой, или диффузионной, шероховатости. Саратов: Издательство Саратовского университета, 1989. 176 с.Lyakhov V.K., Migalin V.K. Effektteplovoy, ilidiffuzionnoy, sherokhovatosti. Saratov: Izdatel'stvoSaratovskogouniversiteta; 1989. 176 s. [Lyakhov V.K., Migalin V.K. Effect of heat, or diffusion roughness. Saratov: Izdatel'stvoSaratovskogouniversiteta; 1989. 176 p. (In Russ.)]Миллионщиков М.Д. Турбулентные течения в пограничном слое и в трубах. М.: Наука, 1969. 52 с.Millionshchikov M.D. Turbulentnye techeniya v pogranichnom sloe i v trubakh. M.: Nauka; 1969. 52 s. [Millionshchikov M.D. Turbulent flows in boundary layer and in pipes. Moscow: Nauka; 1969. 52 p. (In Russ.)]Миллионщиков М.Д. Турбулентные течения в пристеночном слое и в трубах // Атомная энергия. – 1970. Т. 28. Вып. 3. С. 207–220.Millionshchikov M.D. Turbulentnye techeniya v pristenochnom sloe i v trubakh. Atomnayaenergiya. 1970; 28(3):207-220. [Millionshchikov M.D. Turbulent flows in near-wall layer and in pipes. Atomic Energy. 1970; 28(3):207220. (In Russ.)]Миллионщиков М.Д. Турбулентный тепло- и массообмен в трубах с гладкими и шероховатыми стенками // Атомная энергия. 1971. Т. 31. Вып. 3. С. 199–204.Millionshchikov M.D. Turbulentnyyteplo- i massoobmen v trubakh s gladkimi i sherokhovatymistenkami. Atomnayaenergiya. 1971; 31(3):199-204. [Millionshchikov M.D. Turbulent heat- and mass-exchange in pipes with smooth and rough walls.Atomic Energy. 1971; 31(3):199-204. (In Russ.)]Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат, 1979. 416 с.Kutateladze S.S. Osnovyteoriiteploobmena. M.: Atomizdat; 1979. 416 s. [Kutateladze S.S. Fundamentals of heat-exchange theory. Moscow: Atomizdat; 1979. 416 p. (In Russ.)]Дрейцер Г.А., Лобанов И.Е. Исследование предельной интенсификации теплообмена в трубах за счѐт искусственной турбулизации потока // Теплофизика высоких температур. 2002. Т. 40. № 6. С. 958–963.Dreytser G.A., Lobanov I.E. Issledovanie predel'noyintensifikatsiite ploobme na v trubakh zaschet iskusstvennoy turbulizatsii potoka. Teplofizika vysokikh temperatur. 2002;40(6):958-963. [Dreytser G.A., Lobanov I.E. Study of terminal heat-exchange intensification in pipes with artificial flow turbulisation. High Temperature. 2002;40(6):958-963. (In Russ.)]Дрейцер Г.А., Лобанов И.Е. Предельная интенсификация теплообмена в трубах за счѐт искусственнойтурбулизации потока // Инженерно-физический журнал. 2003. Т. 76. № 1. С. 46–51.Dreytser G.A., Lobanov I.E. Predel'nayaintensifikatsiyateploobmena v trubakh za schet iskusstvennoy turbulizatsii potoka. Inzhenerno-fizicheskiyzhurnal. 2003;76(1):46-51. [Dreytser G.A., Lobanov I.E. Terminal heat-exchange intensification in pipes with artificial flow turbulisation.Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2003;76(1):4651. (In Russ.)]Новиков И.И., Воскресенский К.Д. Прикладная термодинамика и теплопередача. М.: Госатомиздат, 1961. 548 с.Novikov I.I., Voskresenskiy K.D. Prikladnaya termodinamika i teploperedacha. M.: Gosatomizdat; 1961. 548 s. [Novikov I.I., Voskresenskiy K.D. Applied thermodynamics and heat transfer. Moscow: Gosatomizdat; 1961. 548 p. (In Russ.)]Новиков И.И., Воскресенский К.Д. Прикладная термодинамика и теплопередача. М.: Атомиздат, 1977. 349 с.Novikov I.I., Voskresenskiy K.D. Prikladnaya termodinamika i teploperedacha. M.: Atomizdat; 1977. 349 s. [Novikov I.I., Voskresenskiy K.D. Applied thermodynamics and heat transfer. Moscow: Atomizdat; 1977. 349 p. (In Russ.)]Лобанов И.Е. Математическое моделирование предельного теплообмена за счѐт турбулизации потока при турбулентном течении в плоских каналах с турбулизаторами // Актуальные проблемы российской космонавтики: Материалы XXXIV Академических чтений по космонавтике. Москва, январь 2010 г. / Под общей редакцией А.К.Медведевой. М.: Комиссия РАН по разработке научного наследия пионеров освоения космического пространства, 2010. С. 200–202.Lobanov I.E. Matematicheskoe modelirovanie predel'nogo teploobmena za schet turbulizatsii potoka pri turbulentnom techenii v ploskikh kanalakh s turbulizatorami. Materialy XXXIV Akademicheskikhchteniypokosmonavtike ―A ktual'nyeproblemy rossiyskoy kosmonavtiki‖.Moskva; 2010. S. 200-202. [Lobanov I.E. Mathematical modeling of terminal heat-exchange with flow turbulisation under the turbulent flow in the flat channels with turbulisators.Materials of XXXIV Academic readings about cosmonautics ―Relveant problems of Russian cosmonautics‖.Moscow; 2010. P. 200-202. (In Russ.)]Лобанов И.Е., Флейтлих Б.Б. Моделирование интенсифицированного теплообмена при турбулентном течении в плоских каналах с периодически поверхностно расположеннымитурбулизаторами потока на базе семислойной модели турбулентного пограничного слоя // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2011. № 2 (286). С. 42–50.Lobanov I.E., Fleytlikh B.B. Modelirovanie intensifitsirovannogo teploobmena pri turbulentnom techenii v ploskikh kanalakh s periodicheskipoverkhnostnoras polozhennym i turbulizatorami potoka na bazese misloynoy modeli turbulentnogo pogranichnogo sloya. Fundamental'nye i prikladnyeproblemytekhniki i tekhnologii. 2011;2(286):42-50. [Lobanov I.E., Fleytlikh B.B. Modeling of intensified heat-exchange under the turbulent flow in the flat channels with flow turbulisators, periodically situated on the surface, based on 7-layer model of turbulent boundary layer. Fundamental and Applied Problems of Technics and technology. 2011;2(286):42-50. (In Russ.)]Лобанов И.Е., Флейтлих Б.Б. Моделирование интенсифицированного теплообмена при турбулентном течении в плоских каналах с периодически поверхностно расположенными турбулизаторами потока на базе семислойной модели турбулентного пограничного слоя // Проблемы газодинамики и теплообмена в энергетических технологиях: тезисы Международной научной школы (Москва, 5–7 сентября 2011 г.). М.: Издательский дом МЭИ, 2011. С. 50–52.Lobanov I.E., Fleytlikh B.B. Modelirovanie intensifitsirovannogo teploobmena pri turbulentnom techenii v ploskikh kanalakh s periodicheski poverkhnostno raspolozhennymi turbulizatorami potoka na bazesemisloynoymodeli turbulentnogo pogranichnogo sloya. Tezisy Mezhdunarodnoy nauchnoy shkoly ―Problemygazodinamiki i teploobmena v energeticheskikhtekhnologiyakh‖.Moskva; 2011. S. 50-52. [Lobanov I.E., Fleytlikh B.B. Modeling of intensified heatexchange under the turbulent flow in the flat channels with flow turbulisators, periodically situated on the surface, based on 7-layer model of turbulent boundary layer. Abstracts of International scientific school ―Problems of gas dynamics and heatexchange in energetic technologies ‖. Moscow; 2011. P. 50-52. (In Russ.)]Лобанов И.Е. Теория теплообмена при турбулентном течении в плоских каналах с поверхностно расположенными односторонними турбулизаторами потока на базе семислойной модели турбулентного пограничного слоя // Московское научное обозрение. 2012. № 4. Ч. 1. С. 7–12.Lobanov I.E. Teoriya teploobmena pri turbulentnom techenii v ploskikhkanalakh s poverkhnostnoraspolozhennymi odnostoronnimi turbulizatorami potoka na baze semisloynoymodeli turbulentnogo pogranichnogo sloya. Moskovskoe nauchnoe obozrenie. 2012;4(1):7-12. [Lobanov I.E. Theory of heat exchange under turbulent flow in flat channels with with single-sided flow turbulisators, situated on the surface, based on 7-layer model of turbulent boundary layer.Moskovskoenauchnoeobozrenie. 2012;4(1):7-12. (In Russ.)]Лобанов И.Е. Аналитическое решение задачи об интенсифицированном теплообмене при турбулентном течении в плоских каналах с периодически поверхностно расположеннымитурбулизаторами потока на базе семислойной модели турбулентного пограничного слоя // Научное обозрение. 2012. № 2. С. 375–387.Lobanov I.E. Analiticheskoe reshenie zadachi ob intensifitsirovannom teploobmene pr i turbulentnom techenii v ploskikh kanalakh s periodicheski poverkhnostnoras polozhennymi turbulizatoramipotoka na bazesemisloynoy modeli turbulentnogo pogranichnogo sloya. Nauchnoe obozrenie. 2012;2:375-387. [Lobanov I.E. Analytical solution of the problem of intensified heat exchange under turbulent flow in flat channels with flow turbulisators, periodically situated on the surface, based on 7-layer model of turbulent boundary layer. Science review. 2012;2:375-387. (In Russ.)]Лобанов И.Е. Теплообмен при турбулентном течении в плоских каналах с равномерно расположенными поверхностными односторонними турбулизаторами потока // Вестник машиностроения. 2013. № 8. С. 13–17.Lobanov I.E. Teploobmen pri turbulentnom techenii v ploskikhkanalakh s ravnomernoraspolozhennym i poverkhnostnym i odnostoronnimi turbulizatorami potoka. Vestnik mashinostroeniya. 2012;8:13-17. [Lobanov I.E. Heat exchange under turbulent flow in flat channels with evenly situated surface single-sided flow turbulisators. Russian Engineering Research. 2012;8:13-17. (In Russ.)]Лобанов И.Е. Теория гидравлического сопротивления в шероховатых трубах // Вестник машиностроения. 2013. № 7. С. 27–33.Lobanov I.E. Teoriya gidravlicheskogo soprotivleniya v sherokhovatykh trubakh. Vestnik mashinostroeniya. 2013;7:27-33. [Lobanov I.E. Theory of hydraulic resistanse in rough pipes. Russian Engineering Research. 2013;7:27-33. (In Russ.)]Теплообмен в энергетических установках космических аппаратов / Под ред. В.К.Кошкина. М.: Машиностроение, 1975. 272 с.Teploobmen v energeticheskikh ustanovkakh kosmicheskikh apparatov. Pod red. V.K. Koshkina. M.: Mashinostroenie; 1975. 272 s. [Heat exchange in energetic installations of cosmic apparatus. Koshkin V.K. (Ed.). Moscow: Mashinostroenie; 1975. 272 p. (In Russ.)]Жукаускас А.А. Конвективный перенос в теплообменниках. М.: Наука, 1982. 472 с.Zhukauskas A.A. Konvektivnyy perenos v teploobmennikakh. M.: Nauka; 1982. 472 s. [Zhukauskas A.A. Convective transfer in heat-exchangers. Moscow: Nauka; 1982. 472 p. (In Russ.)]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.