Гидравлическое сопротивление и теплоотдача труб с внутренним спиральным оребрением при однофазном течении теплоносителя тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.14, кандидат наук Скрыпник Артем Николаевич

• Скрыпник Артем Николаевич
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Скрыпник Артем Николаевич

Введение

Глава 1 Современное состояние научных исследований и опыта промышленного применения внутреннего спирального оребрения труб в качестве интенсификаторов процесса теплообмена и постановка задач исследования

1.1 Обоснование выбора типа интенсификаторов теплообмена

1.2 Промышленное применение труб с внутренним спиральным оребрением поверхности

1.3 Структура течения в трубах с внутренним спиральным оребрением

1.4 Анализ теплогидравлических характеристик труб с внутренним спиральным оребрением

1.4.1 Ламинарная область течения теплоносителя

1.4.2 Турбулентная область течения теплоносителя

1.5 К выбору рекомендаций по прогнозированию величины коэффициентов гидравлического сопротивления и средней теплоотдачи труб с внутренним спиральным оребрением

1.6 Рекомендации по расчету теплогидравлических характеристик труб с внутренним спиральным оребрением при однофазном течении теплоносителя

1.7 Постановка цели и задач исследования

Глава 2 Экспериментальное моделирование, методика обработки и бюджет

неопределенности измерений

2.1 Объект исследования. Геометрические параметры исследованных труб с внутренним спиральным оребрением

2.2 Экспериментальный водный стенд для исследования теплогидравлических характеристик труб с внутренним спиральным оребрением

2.2.1 Описание стенда и рабочего участка

2.2.2 Методика проведения экспериментального исследования. Водный стенд

2.2.3 Методика обработки экспериментальных данных

2.3 Экспериментальный воздушный стенд для исследования теплогидравлических характеристик труб с внутренним спиральным оребрением

2.3.1 Описание стенда и рабочего участка

2.3.2 Методика проведения экспериментального исследования

2.3.3 Методика обработки экспериментальных данных. Воздушный стенд

2.4 Неопределенность измерений

2.5 Тестовые эксперименты

Глава 3 Результаты экспериментального исследования, анализ и обобщение

полученных данных

3.1 Результаты экспериментального исследования гидравлического сопротивления и теплоотдачи труб с внутренним спиральным оребрением

3.2 Численное моделирование конвективного теплообмена при движении теплоносителя в трубах с внутренним спиральным оребрением

3.3 Выбор и обоснование влияющих факторов для обобщения данных по гидравлическому сопротивлению

3.4 Методология получения обобщающих зависимостей

3.5 Обобщение экспериментальных данных по коэффициентам гидравлического сопротивления труб с внутренним спиральным оребрением

3.6 Обобщение экспериментальных данных зависимости средней теплоотдачи

труб с внутренним спиральным оребрением

3.7 Применение искуственных нейронных сетей для прогнозирования теплогидравлических характеристик труб с внутренним спиральным оребрением

Глава 4 Основы выбора рациональных геометрических размеров интенсификаторов

для практического применения в теплообменных аппаратах

4.1 Методы оценки теплогидравлической эффективности ТА с применением труб

с внутренним спиральным оребрением

4.1.1 Теплогидравлическая эффективность исследованных образцов теплообменных труб

4.1.2 Анализ термодинамической эффективности теплообменных труб на основе метода минимизации генерации энтропии

4.2 Экспериментальное исследование теплогидравлических характеристик теплообменного аппарата

4.3 Сравнительный анализ поверхностных интенсификаторов теплоотдачи

4.4 Определение оптимальных геометрических параметров труб с внутренним спиральным оребрением

4.4.1 Тестирование алгоритма для случая однокритериальной оптимизации

4.4.2 Тестирование алгоритма для случая многокритериальной оптимизации

4.4.3 Поиск оптимальных значений геометрических параметров труб с внутренним спиральным оребрением

4.5 Рекомендации по прогнозированию и выбору рациональных параметров теплообменных труб с внутренним спиральным оребрением

Заключение

Список условных обозначений

Список используемых источников информации

Приложение А Параметры рассмотренных работ

Приложение Б Имеющиеся в литературных источниках обобщающие зависимости

Приложение В Расчет неопределенности измерений

Приложение Г Метрики обобщающих зависимостей

Г.1 Обобщающие зависимости для коэффициента гидравлического

сопротивления труб с внутренним спиральным оребрением

Г.2 Обобщающие зависимости для средней теплоотдачи при течении жидкости в

трубах с внутренним спиральным оребрением

Приложение Д Оптимальные по Парето значения целевых функций и графические

зависимости сходимости решений

Приложение Е Значения весовых коэффициентов моделей нейронных сетей

Приложение Ж Акты внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гидравлическое сопротивление и теплоотдача труб с внутренним спиральным оребрением при однофазном течении теплоносителя»

Введение

Актуальность темы. Стратегия развития энергетической отрасли, установленная в Российской Федерации, предписывает, что на период до 2030 года предполагается снижение энергоемкости валового внутреннего продукта не менее чем на 40 % по отношению к уровню 2007 года. Решение данной задачи предполагает проведение мероприятий, направленных на повышение эффективности работы теплотехнического и теплоэнергетического оборудования, предусматривающих, в том числе, применение интенсификаторов теплообмена.

Тематика работ, направленных на разработку высокоэффективных теплообменных аппаратов с применением интенсификации теплообмена, в настоящее время, относится к критическим технологиям РФ-26 — «Технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и использования энергии», и приоритетным направлениям развития науки и техники в РФ-8 — «Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика».

Сопоставление представленных в научной периодике результатов экспериментальных исследований процесса теплоотдачи труб при применении различного типа интенсификато-ров теплообмена показывает, что одним из наиболее эффективных методов, позволяющих достичь увеличения значения коэффициента средней теплоотдачи относительно уровня для гладкостенного канала, является применение внутреннего спирального оребрения. Изготовление труб с внутренним спиральным оребрением может быть реализовано различными технологическими методами: нарезание резьбы на внутренней поверхности труб, установка проволочных и полосовых вставок, вальцовка, пластическое деформирование наружной поверхности (накатка) труб.

В рамках данной работы рассматриваются процессы трения и теплоотдачи при вынужденном течении жидкости в трубах, внутренние спиральное оребрение в которых получено на основе применения безотходной технологии деформирующего резания.

Промышленное применение интенсификации теплообмена предполагает обоснованный выбор наилучших, с точки зрения теплогидравлической эффективности, значений основных геометрических параметров интенсификаторов теплообмена. Выбор рациональных размеров интенсификаторов целесообразно выполнять на основе базы эмпирических данных величин гидравлического сопротивления и теплоотдачи, полученной на основе анализа имеющихся в научной литературе работ, посвященных данной проблеме. Приоритетным направлением в решении задач интенсификации конвективного теплообмена является получение зависимостей для прогнозирования теплогидравлических характеристик теплообменных труб при различных значениях геометрических и режимных параметров.

Степень разработанности темы. Основы теории течения и теплообмена в закрученных потоках разработаны в работах В. К. Щукина, Р. Уэбба, А. Е. Берглса, Ю. М. Бродова, А. А. Халатова, Ш. А. Пиралишвили, Ю. А. Кузма-Кичты, В. И. Терехова, Ю. Ф. Гортышова, О. В. Митрофановой и др.

Структура течения и теплогидравлические характеристики труб с внутренним спиральным оребрением при турбулентном режиме течения теплоносителя рассмотрены в научных публикациях В. К. Мигая (1980, 1981, 1989), Э. Сэмса (E. Sams, 1956) , П. Кумара (P. Kumar, 1970), Р. Уэбба (R. Webb, 1971, 1972, 1980, 2000), Х. Йошитоми (H. Yoshitomi, 1976), Р. Гупты (R. Gupta, 1979), Т. Карнавоса (Т. Carnavos, 1979, 1980), Дж. Уизерса (J. Withers, 1980), Х. Ли (H. Li, 1982), Р. Раджа Рао (Raja Rao, 1982, 1983, 1985), В. Накаямы (W. Nakayama, 1983),

A. Берглса (A. Bergles) и Р. Равигурураджана (R. Ravigururajan) (1983, 1986, 1996), Дж. Чоу (J. Chiou, 1987), В. Зимпарова (V. Zimparov, 1991), Ю. Г. Назмеева (1993), М. Йенсена (M. Jensen, 1999), С. Йанга (S. Yang, 2001), С. Раньери (S. Rainieri, 2002), А. Гарсии (A. Garcia, 2004, 2005, 2007, 2012, 2018), Г. Жданюка (G. Zdaniuk, 2008), Н. Кима (N. Kim, 2018) и других.

Проведенный критический анализ данных научных публикаций показал, что большое количество представленных в указанных исследованиях обобщающих зависимостей для расчета теплогидравлических характеристик труб были получены для ограниченного диапазона безразмерных геометрических и режимных параметров и применимы только для одного определенного типа внутреннего спирального оребрения труб. Также отмечено, что для учета влияния идентичных геометрических параметров труб с внутренним спиральным оребрением различными авторами используются отличные друг от друга безразмерные геометрические симплексы. Рядом авторов подчеркивается необходимость разграничения экспериментальных данных по величине угла внутреннего спирального оребрения, оказывающего существенное влияние на структуру потока (Ю. М. Бродов, В. Зимпаров, В.

B. Олимпиев). Большинство обобщающих зависимостей было получено для случая относительно высоких углов внутреннего спирального оребрения (0 > 70°), рекомендуемых большинством научных исследователей, и при относительном расстоянии между выступами р/е < 20, однако анализ рынка теплообменного оборудования с применением труб с внутренним спиральным оребрением показывает, что широкое применение получили тепло-обменные аппараты с углами внутреннего спирального оребрения труб (0 < 45°). Таким образом, можно отметить, что для обоснования влияния величины угла внутреннего спирального оребрения на теплогидравлические характеристики труб, требуется проведение дополнительных исследований.

Обобщающие зависимости для расчета величин коэффициентов гидравлического сопротивления и средней теплоотдачи труб с внутренним спиральным оребрением, представленные Т. Равигурураджаном, А. Берглсом (1994), были получены для различных типов внутреннего спирального оребрения и могут применяться для расчета в наиболее широком диапазоне безразмерных геометрических параметров. Однако, даже обобщающие зависимости, предложенные в данной работе, пригодны не для всего диапазона безразмерных геометрических параметров, применявшихся в опубликованных на сегодняшний день научных работах посвященных экспериментальному исследованию течения жидкости и теплоотдачи труб с внутренним спиральным оребрением.

Кроме этого, следует отметить, что определение структуры и локальных характеристик потока в трубах с внутренним спиральным оребрением является достаточно сложной экспериментальной задачей, решению которой посвящено ограниченное количество научных

исследований. В то же время численное моделирование течения жидкости позволяет осуществить комплексный анализ локальных значений параметров потока в трубах с внутренним спиральным оребрением для решения вышеупомянутых проблем.

Объект исследования. Гидродинамика и теплоотдача труб с отрывным течением и закруткой пристенных областей потока и основы выбора рациональных основных геометрических параметров рассматриваемых интенсификаторов теплоотдачи.

Предмет исследования. Способ интенсификации процесса теплообмена в проточной части теплотехнических устройств за счет применения внутреннего спирального оребрения.

Целью данной работы является разработка рекомендаций для прогнозирования тепло-гидравлических характеристик теплообменных труб с внутренним спиральным оребрением на основе комплексного исследования процесса вихревой поверхностной интенсификации теплоотдачи.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести критический анализ имеющихся на сегодняшний день научных публикаций, посвященных экспериментальному и численному моделированию процесса конвективного теплообмена при течении жидкости в трубах с внутренним спиральным оребрением; сформировать базу данных величин коэффициентов гидравлического сопротивления и средней теплоотдачи труб с внутренним спиральным оребрени-ем, изготовленных различными технологическими методами; обосновать выбор и характерные диапазоны влияния определяющих безразмерных геометрических симплексов и режимных параметров потока.

2. Выполнить комплексное экспериментальное и численное моделирование конвективного теплообмена при течении жидкости в трубах с внутренним спиральным ореб-рением для получения локальных характеристик потока и определения зависимости величин коэффициентов гидравлического сопротивления и средней теплоотдачи труб от основных безразмерных геометрических симплексов и режимных параметров потока, позволяющие расширить диапазон исследованных конструктивных параметров труб с внутренним спиральным оребрением.

3. Разработать рекомендации для прогнозирования теплогидравлических характеристик теплообменного оборудования с применением труб с внутренним спиральным оребрением на основе проведения регрессионного анализа рассеяния экспериментальных данных в расширенной базе данных и применения искуственных нейронных сетей, оценки термодинамической и тепловой эффективности исследуемых труб, с обоснованием рациональных значений основных геометрических параметров внутреннего спирального оребрения.

4. Разработать, создать и испытать лабораторный образец кожухотрубного теплообмен-ного аппарата с применением труб с внутренним спиральным оребрением с целью обоснования перспективности использования данного типа интенсификаторов теплоотдачи в промышленных энергетических установках различного назначения и практической оценки эффективности применения труб с внутренним спиральным оребрением.

Научная новизна:

1. Получены новые экспериментальные данные измерений значений коэффициентов гидравлического сопротивления и средней теплоотдачи труб с внутренним спиральным оребрением, полученным методом деформирующего резания, при вынужденном течении теплоносителей в диапазоне безразмерных режимных — Re = 103 - 2 • 105, Pr = 0,7-6,7, и геометрических параметров — p/d = 0,16 - 12,73, e/d = 0,025 - 0.087, р/е = 3,7 - 145, N=1, 0 = (14 - 87)°, расширяющих диапазон в имеющихся научных исследованиях.

2. Сформирована расширенная база данных по коэффициентам гидравлического сопротивления и средней теплоотдачи труб с внутренним спиральным оребрением, полученным посредством применения различных технологических методов: применение проволочных вставок, нарезки резьбы, экструзии, вальцовки, нанесение спиральной накатки наружной поверхности труб, в широком в диапазоне безразмерных режимных — числа Рейнольдса: Re = 4 • 103 - 2 • 105, числа Прандтля Pr = 0,7 - 200; и геометрических параметров: относительного осевого шага: p/d = 0,059 - 10; относительной высоты выступа: e/d = 0,01 - 0,36; относительного угла внутреннего спирального оребрения: 0/90 = 0,16 - 1 (0 = (15 - 90)°). Впервые учтены экспериментальные данные за период с 1986 по 2020 годы.

3. Разработаны универсальные рекомендации к определению величин коэффициентов гидравлического сопротивления и средней теплоотдачи труб с внутренним спиральным оребрением посредством обобщающих зависимостей, полученных на основе анализа сформированной базы данных для труб с внутренним спиральным оребре-нием, в широком диапазоне изменения безразмерных режимных Re = 6 • 103 - 2 • 105, Pr = 0,7 - 200 и геометрических параметров p/d = 0,059 - 6,90, e/d = 0,01 - 0,36, р/е = 3 - 80, N = 1, 0 = (14 - 90)°.

4. Впервые, на основе методов минимизации генерации энтропии и анализа полученных обобщающих зависимостей посредством применения генетического алгоритма оптимизации установлены диапазоны значений геометрические размеров труб с внутренним спиральным оребрением, обеспечивающие наилучшие теплогидравлические характеристики.

5. Разработан алгоритм и оригинальная программа прогнозирования теплогидрав-лических характеристик труб с внутренним спиральным оребрением на основе применения искуственных нейронных сетей

6. Проведено испытание лабораторного образца теплообменного аппарата со сменными трубными пучками труб с внутренним спиральным оребрением, полученным методом деформирующего резания; подтверждены полученные результаты оптимизации безразмерных геометрических параметров внутреннего спирального оребрения.

Теоретическая значимость:

1. Доказаны методики, позволяющие расширить представления об управляющих механизмах поверхностной интенсификации теплоотдачи, для прогнозирования теп-

логидравлических характеристик теплообменных труб с внутренним спиральным оребрением.

2. Изложен новый подход к прогнозированию теплогидравлических характеристик теплообменных труб с внутренним спиральным оребрением базирующийся на применении искуственных нейронных сетей.

3. Изучен генезис процесса поверхностной интенсификации теплоотдачи на основе проведения комплексного экспериментального, численного исследования структуры потока, нейросетевого моделирования, оценки теплогидравлических характеристик теплообменных труб с внутренним спиральным оребрением;

4. Раскрыто существенное взаимное воздействие безразмерных геометрических параметров внутреннего спирального оребрения на структуру потока и обосновано их влияние на теплогидравлические характеристики труб с внутренним спиральным оребрением.

Практическая значимость

1. Разработаны и внедрены новые рекомендации по выбору рациональных геометрических параметров интенсификаторов, позволяющие производить расчет теплообмен-ных аппаратов с применением труб с внутренним спиральным оребрением.

2. Определены перспективы и области практического использования результатов экспериментального и численного моделирования, сформированных обобщающих зависимостей и подхода на основе применения искуственных нейронных сетей, которые нашли применение при проектировании эффективного теплообменного оборудования.

3. Создан и испытан лабораторный образец теплообменного аппарата со сменными трубными пучками с внутренним спиральным оребрением труб, отличающийся пониженными массогабаритными и/или высокими теплогидравлическими характеристиками, в рамках реализации программы правительства РФ № 328 «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности».

Основные результаты работы вошли в научно-технические отчеты по договору №14^50.31.0003 от 04.03.2014 по поддержке научных исследований, проводимых ведущими учеными в Российских вузах (ведущий ученый С.А. Исаев), по грантам РФФИ (№17-58-04015, 18-38-00356, 19-58-04006, 19-38-90077) и РНФ № 19-19-00259, соглашение Ми-нобрнауки России 075-03-2020-051/3 . Результаты работы внедрены в АО КОКБ «Союз» при оптимизации конструкции кожухотрубных теплообменных аппаратов, ООО «Газпром Трансаз Казань» при расчете подогревателя газа ПТПТ-30, с максимальной производительностью 1,08 МВт, ООО ИЦ «Энергопрогресс» при разработке усовершенствованного подогревателя низкого давления.

Методология и методы исследования. Оценка влияния величин безразмерных геометрических параметров интенсификаторов и основных режимных параметров потока на гидравлическое сопротивление и теплоотдачу труб с внутренним спиральным ореб-рением производилась на основе применения экспериментального и численного методов исследования. Экспериментальное моделирование производилось при вынужденном тече-

нии теплоносителя в рабочих участках, установленных на проливном водном и воздушном стендах с аттестованными приборами измерений расходов (ГОСТ Р 50193.3-92, ГОСТ Р 8.740-2011 ГСИ), температуры (ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ) и давления (ГОСТ 22520-85). Подвод тепла к рабочему участку, при проведении экспериментального измерения величин средних коэффициентов теплоотдачи труб, осуществлялся посредством омического нагрева нагревательного элемента, установленного на рабочем участке (ГОСТ Р 8.655-2009). Оценка неопределенности проводилась по ГОСТ-34100-1-2017. Геометрические параметры труб определялись с помощью электронного стереомикроскопа с цифровой камерой. Численное моделирование течения жидкости и теплоотдачи труб проводились в коммерческих пакетах ANSYS Fluent и Star-CCM+. Обработка данных производилась в пакетах прикладных программ OriginLab 9.0, WebPlotDigitizer, обобщение экспериментальных данных осуществлялось в пакете Matlab, на основе написания программного кода, реализация генетического алгоритма оптимизации, для поиска оптимальных геометрических параметров интенсифи-каторов, была осуществлена посредством написания программного кода на языке Python 3.7, с использованием модуля Pymoo, построение подели искуственных нейронных сетей осуществлялось посредством написания программного кода на языке Python 3.7, с применением библиотек Keras и TensorFlow.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты экспериментальных исследований прцессов теплоотдачи и трения при вынужденном течении теплоносителей в трубах с внутренним спиральным оребрени-ем, сформированных методом деформирующего резания, в диапазоне безразмерных режимных — Re = 103 - 2 • 105, Pr = 0,7 - 6,7, и геометрических параметров — p/d = 0,059 - 6,90, e/d = 0,01 - 0,36, р/е = 3 - 80, N =1, 9 = (14 - 90)°.

2. База данных величин коэффициентов гидравлического сопротивления и средней теплоотдачи труб с внутренним спиральным оребрением, изготовленных различными технологическими методами: применение проволочных вставок, нанесение спиральной накатки наружной поверхности труб, резьбы, формирование труб посредством экструзии, вальцовки и др., охватывающая турбулентный режим течения ньютоновской жидкости и широкий диапазон геометрических параметров интенсификаторов в диапазоне значений числа Рейнольдса: Re = 4 • 103 - 2 • 105, числа Прандтля Pr = 0,7 - 200; относительного осевого шага: p/d = 0,059 - 10; относительной высоты выступа: e/d = 0,01 - 0,36; относительного угла внутреннего спирального оребрения: 9/90 = 0,16 - 1 (9 = 15 - 90°) за период с 1956 по 2020 годы.

3. Обоснование диапазона геометрических параметров теплообменных труб с внутренним спиральным оребрением и режимных параметров потока, при которых преобладают закрутка потока или отрывной характер обтекания данного типа ин-тенсификаторов теплоотдачи.

4. Оценка влияния безразмерных геометрических и режимных параметров на величину коэффициентов гидравлического сопротивления и средней теплоотдачи труб с внутренним спиральным оребрением.

5. Универсальные рекомендации по расчету величин коэффициентов гидравлического сопротивления и средней теплоотдачи труб с внутренним спиральным оребрением в виде комплекса обобщающих зависимостей в широком диапазоне изменения режимных И,е = 4 • 103 - 2 • 105, Рг = 0,7 - 200, и геометрических параметров — р/<1 = 0,059 - 6,90, е/<1 = 0,01 - 0,36, р/е = 3 - 80, N =1, 9 = (14 - 90)°.

6. Значения оптимальных геометрических параметров труб с внутренним спиральным оребрением, обеспечивающие максимальные значения тепловой и теплогидравличе-ской эффективности.

7. Алгоритм и прикладная программа прогнозирования теплогидравлических характеристик труб с внутренним спиральным оребрением на основе применения искуственных нейронных сетей.

8. Результаты испытаний серии лабораторного образца кожухотрубного теплообменно-го аппарата со сменными трубными решетками с трубами с внутренним спиральным оребрением, полученным методом деформирующего резания.

Достоверность полученных результатов исследования обеспечивается:

— использованием сертифицированного испытательного оборудования с соответствующей точностью и тарировкой всех измерительных систем; применением аттестованных приборов и общепризнанных методик проведения экспериментальных исследований, оценкой неопределенности измерений, что обеспечивает согласованность полученных результатов с данными других авторов;

— теория по выявлению закономерностей и зависимостей гидравлического сопротивления и теплоотдачи в трубах с поверхностными итенсификаторами теплообмена основана на применении фундаментальных законов гидродинамики и теплообмена, обеспечивающих соответствие полученных результатов физическим представлениям о процессах переноса в данном классе методов повышения тепловой эффективности теплообменного оборудования;

— идея базируется на критическом анализе и совокупном обобщении базы научных исследований, посвященных изучению структуры потока и процессов ламинарного, переходного и турбулентного течения жидкости в теплообменных каналах;

— использованием современных компьютерных аппаратных и программных средств для обработки данных; удовлетворительным согласованием расчетных и экспериментальных данных.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на 5, 6 и 7 Всероссийской конференции с международным участием «Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках» (Казань, 2015; Новосибирск, 2017; Рыбинск, 2019), XXI и XXII Школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках» (Санкт-Петербург, 2017; Москва, 2019), XXXIII и XXXV всероссийской конференции с элементами научной школы для молодых учёных «Сибирский теплофизический семинар» (Новосибирск, 2017, 2019), XV Минском международном форуме по тепло- и массообмену (Минск, 2016), 7-ой Российской национальной конференции по теплообмену (Москва, 2018), 5Л

International Workshop on Heat-Mass Transfer Advances for Energy Conservation and Pollution Control (Новосибирск, 2019), Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики «АНТЭ-2015» (Казань, 2015), XXII и XXIV международной молодёжной научной конференции «Туполевские чтения» (Казань, 2015, 2019), 8 и 12 Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (с международным участием) «Будущее машиностроения России» (Москва, 2015, 2019), , X школе-семинаре молодых ученых и специалистов академика РАН В.Е.Алемасова «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении» (Казань, 2016), 9 международной теплофизической школе «Теплофизические исследования и измерения при контроле качества веществ, материалов и изделий" (Душамбе, 2016), международной конференции «Информационно-сенсорные системы в теплофизических исследованиях» (Тамбов, 2018), всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Новые технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли» (Казань, 2018).

Личный вклад. Все результаты, изложенные в диссертации, получены автором лично. Автором проведен критический анализ описанных в литературе экспериментальных исследований процессов интенсификации теплоотдачи с помощью поверхностных интенси-фикаторов; созданы и разработаны рабочие участки для определения теплогидравлических характеристик теплообменных труб с поверхностными интенсификаторами теплообмена; проведено экспериментальное определение величин коэффициентов гидравлического сопротивления и средней теплоотдачи труб с интенсификацией; определены границы лами-нарно-турбулентного перехода в указанных теплообменных трубах; получены обобщающие зависимости для расчета величин коэффициентов гидравлического сопротивления и средней теплоотдачи труб с внутренним спиральным оребрением; проведена комплексная оценка эффективности исследованных труб; разработан алгоритм и программа на основе применения искуственных нейронных сетей для прогнозирования теплогидравлических характеристик труб с внутренним спиральным оребрением; создан и испытан лабораторный образец ко-жухотрубного теплообменного аппарата со сменными трубными решетками, с применением труб с внутренним спиральным оребрением.

Диссертация охватывает основные вопросы поставленной научной задачи и соответствует критерию внутреннего единства, что подтверждается наличием последовательного плана исследования, концептуальности и взаимосвязи выводов.

Соответствие паспорту специальности. Работа соответствует специальности 01.04.14 «Теплофизика и теоретическая теплотехника» для технических наук, и включает в себя экспериментальные и теоретические исследования процессов переноса тепла и массы в сплошных гомогенных средах, выявление механизмов переноса массы, импульса и энергии при конвекции, обоснование и проверку методов интенсификации тепломассообмена. Содержание работы соответствует паспорту специальности по п. 5 «Экспериментальные и теоретические исследования однофазной, свободной и вынужденной конвекции в широком диапазоне свойств теплоносителей, режимных и геометрических параметров теплопередающих поверх-

ностей» и п. 9 «Разработка научных основ и создание методов интенсификации процессов тепло- и массообмена и тепловой защиты».

Публикации. Основные результаты по теме диссертации изложены в 34 печатных изданиях, 6 из которых изданы в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 4 статьи в изданиях Web of Science, 3 статьи в изданиях Scopus, 21 — в тезисах докладов.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и четырех приложений. Полный объём диссертации составляет 195 страниц, включая 70 рисунков и 24 таблицы. Список литературы содержит 259 наименований.

Автор выражает благодарность научному руководителю д. т. н., доц. Щелчкову А.

B. за руководство по выполнению работы, научному консультанту д. т. н., проф., чл.-кор. АН РТ Попову И. А. за поддержку и важные конструктивные замечания при выполнении диссертации; проф., д. т. н., академику АН РТ Гортышову Ю. Ф. за всестороннюю помощь и советы при выполнении диссертации; проф. Зубкову Н. Н. (МГТУ им Н. Э. Бамуна) за предоставленные образцы теплообменных труб; к. ф.-м. н., старшему научному сотруднику лаборатории турбулентности ИТМО им. А. В. Лыкова Жуковой Ю. В. за консультации при проведении численного моделирования; инженерно-техническому персоналу: Колкунову В.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Скрыпник Артем Николаевич, 2020 год

Список используемых источников информации

1. Федеральный закон от 23.11.2009 N 261-ФЗ (ред. от 26.07.2019) "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации".

2. Распоряжение Правительства РФ от 27.12.2010 N 2446-р (ред. от 16.02.2013) "Об утверждении государственной программы "Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года".

3. Webb, R. L. Principles Enhanced Heat Transfer / R. L. Webb, N. H. Kim. — Taylor and Francis, 2005.

4. Bergles, A. E. Performance evaluation criteria for enhanced heat transfer surfaces / A. E. Bergles // Proceedings of 5th International Heat Transfer Conference (Tokyo). — Vol. 2. — 1974. — Pp. 239-243.

5. Попов, И. А. Физические основы и промышленное применение интенсификации теплообмена / И. А. Попов, Х. М. Махянов, В. М. Гуреев. — 2009. — 520 с.

6. Tech. Rep.: / A. E. Bergles, V. Nirmalan, G. H. Junkhan, R. L. Webb: Iowa State Univ. of Science and Technology, Ames (USA). Heat Transfer Lab., 1983.

7. Jensen, M. K. The literature on enhancement of convective heat and mass transfer / M. K. Jensen, A. E. Bergles, B. Shome // Journal of Enhanced Heat Transfer. — 1997. — Vol. 4, no. 1.

8. Назмеев, Ю. Г. Теплообмен при ламинарном течении жидкости в дискретно-шероховатых каналах / Ю. Г. Назмеев. — Энергоатомиздат М., 1998. — 372 с.

9. ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики. — 1973.

10. Nikuradse, J. Laws of flow in rough pipes / J. Nikuradse. — T.: NACA, 1950. — 1292 pp.

11. Kalinin, E. K., The experimental study of the heat transfer intensification under conditions of forced one-and two-phase flow in channels / E. K. Kalinin, G. A. Dreitser, S. A. Yarkho, V. A. Kusminov // Augmentation of Convective Heat and Mass Transfer. — 1970. — Pp. 80-90.

12. Жукаускас, А. А. Конвективный перенос в теплообменниках / А. А. Жукаускас. — М.: Наука, 1982. — 472 с.

13. Леонтьев, А. И.Разработка фундаментальных основ создания прототипов энергоэффективных теплообменников с поверхностной интенсификацией теплообмена / А. И. Леонтьев, Ю. Ф. Гортышов, В. В. Олимпиев и др. — 2006. — С. 253-257.

14. Щукин, В. К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил / В. К. Щукин. — М.:Машиностроение, 1970. — 332 с.

15. Гортышов, Ю. Ф. Интенсификация теплообмена. Теплогидравлическая эффективность перспективных способов интенсификации теплоотдачи в каналах теплообменного оборудования / Ю. Ф. Гортышов, И. А. Попов, В. В. Олимпиев и др. // Издательство «Центр инновационных технологий», Казань, 2009.-530 с. — 2009.

16. Ковальногов, А. Ф. Экспериментальное исследование теплоотдачи в трубах при местной закрутке потока шнековыми завихрителями / А. Ф. Ковальногов, В. К. Щукин // Теплоэнергетика. — 1968. — № 6. — С. 81-84.

17. Kumar, P. Heat transfer with coiled wire turbulence promoters / P. Kumar, R. L. Judd // The Canadian Journal of Chemical Engineering. — 1970. — Vol. 48, no. 4. — Pp. 378-383.

18. Мигай, В. К. Повышение эффективности современных теплообменников / В. К. Мигай.

— 1980. — Т. 9. — 144 с.

19. Novozhilov, J. F. Intensifying convective heat transfer within tubes by means of induced roughness / J. F. Novozhilov, V. K. Migai // Teploenergetika. — 1964. — Vol. 11, no. 9. — Pp. 60-63.

20. Ермолин, В. К. Интенсификация конвективного теплообмена в трубе в условиях закрученного потока с постоянным по длине шагом / В. К. Ермолин // Инж. физический журнал. — 1966. — № 11. — С. 52-57.

21. Rainieri, S. Convective heat transfer to orange juice in smooth and corrugated tubes / S. Rainieri, G. Pagliarini // Int. J. Heat Technol. — 1997. — Vol. 15, no. 2. — Pp. 69-75.

22. Rozzi, S. Heat treatment of fluid foods in a shell and tube heat exchanger: Comparison between smooth and helically corrugated wall tubes / S. Rozzi, R. Massini, G. Paciello et al. // Journal of food engineering. — 2007. — Vol. 79, no. 1. — Pp. 249-254.

23. Даминов, А. З. Теплообменные аппараты ТЭС / А. З. Даминов, Ю. А. Кирсанов, Н. Н. Ковальногов и др. — М: Издательский дом МЭИ, 2010. — 491 с.

24. Hot briquetting process / H. Weber, H. Bungs, K. H. Wollupt et al.

25. Withers, J. G. Heat Transfer Characteristics of Helical-Corrugated Tubes for Intube Boiling of Refrigerant R-12 / J. G. Withers, E. P. Habdas // AIChE Symp Ser. — Vol. 70. — 1974.

— Pp. 98-106.

26. Назмеев, Ю. Г. Интенсификация теплообмена при течении вязкой жидкости в трубах с винтовой накаткой / Ю. Г. Назмеев, И. А. Конахина // Теплоэнергетика. — 1993. — № 11. — С. 59-62.

27. Конахина, И. А. К вопросу выбора эффективных конструкций теплообменников-маслоохладителей с учетом реальных условий их эксплуатации/Теплофизика и теплоэнергетика: Сб. науч. ст / И. А. Конахина, А. Н. Воропаев // Магнитогорск: МаГУ. — 2010. — С. 141-146.

28. Боголюбов, Ю. Н. О загрязняемости витых труб / Ю. Н. Боголюбов, Григорьев Г. В., Т. Н. Гильчевич // Энергомашиностроение,№8. — 1977. — Pp. 37-38.

29. Н., Боголюбов Ю. Результаты промышленного внедрения витых (профилированных) труб в конденсаторе турбины ПТ-25-90/10 ТЭЦ № 7 / Боголюбов Ю. Н., Григорьев Г. В., Гимбарянц Л. А. // Энергомашиностроение,№4. — 1977. — С. 35-36.

30. Watkinson, A. P. Scaling of heat exchanger tubes by calcium carbonate / A. P. Watkinson, O. Martinez // Journal of Heat Transfer. — 1975. — Vol. 97, no. 4. — Pp. 504-508.

31. Watkinson, A. P. Fouling of augmented heat transfer tubes / A. P. Watkinson // Heat Transfer Engineering. — 1990. — Vol. 11, no. 3. — Pp. 57-65.

32. Олимпиев, В. В. Теплоотдача и гидросопротивление в трубе со спиральными выступами / В. В. Олимпиев // Изв. вузов. Авиационная техника. — 1992. — № 2. — С. 68-70.

33. Пермяков, К. В. Опыт реконструкции сохраняемых в эксплуатации вертикальных подогревателей сетевой воды / К. В. Пермяков // Промышленная энергетика. — 2013. — № 8. — С. 42-47.

34. Бродов, Ю. М. Эффективность применения профильных витых труб в теплообменных аппаратах турбоустановок / Ю. М. Бродов // Теплоэнергетика. — 1982. — no. 12. — Pp. 36-40.

35. 8734-75., ГОСТ. Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные / ГОСТ 8734-75.

— 1975.

36. Зубков, Н. Н. Многофункциональная технология увеличения площади поверхности для повышения теплообменных и технологических свойств деталей / Н. Н. Зубков // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. — 2003. — № 3. — С. 41-46.

37. Зубков, Н. Н. Реализация метода деформирующего резания ротационными резцами. Определение геометрических параметров зоны обработки / Н. Н. Зубков, А. И. Овчинников, А. В. Седов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. — 2012.

— № 1.

38. Митрофанова, О. В. Гидродинамика и теплообмен закрученных потоков в каналах с завихрителями (Аналитический обзор) / О. В. Митрофанова // ТВТ. — 2003. — Т. 41, № 4. — С. 587-633.

39. Хигир, Н. А. Распределение скорости и статического давления в закрученных воздушных струях, вытекающих из кольцевых и расширяющихся сопел / Н. А. Хигир, Д. Бэр // Теор. основы инженер. расчетов. — 1964. — № 4. — С. 54-61.

40. Ravigururajan, T. S. Visualization of flow phenomena near enhanced surfaces / T. S. Ravig-ururajan, A. E. Bergles // Journal of heat transfer. — 1994. — Vol. 116, no. 1. — Pp. 54-57.

41. Garcia, A. Flow pattern assessment in tubes with wire coil inserts in laminar and transition regimes / A. Garcia, J. P. Solano, P. G. Vicente, A. Viedma // International journal of heat and fluid flow. — 2007. — Vol. 28, no. 3. — Pp. 516-525.

42. Mayo, I. Aerothermal Investigation on the Flow and Heat Transfer in a Helically Corrugated Cooling Channel / I. Mayo, B. C. Cernat, M. Virgilio, T. Pappa, A.and Arts // ASME Turbo Expo 2016: Turbomachinery Technical Conference and Exposition / American Society of Mechanical Engineers Digital Collection.

43. Webb, R. L. Turbulent heat transfer in tubes having two-dimensional roughness, including the effect of Prandtl number / R. L. Webb // дис. — 1969.

44. Терехов, В. И. Тепловые и динамические характеристики отрывного течения за плоским ребром с различной ориентацией к потоку / В. И. Терехов, Н. И. Ярыгина, Я. И. Смульский // Прикладная механика и техническая физика. — 2007. — Vol. 48, no. 1. — Pp. 103-109.

45. Mahmood, G. I. Mahmood, G. Spatially-resolved heat transfer and flow structure in a rectangular channel with 45 angled rib turbulators / G. I. Mahmood, P. M. Ligrani, S. Y. Won // ASME Turbo Expo 2002: Power for Land, Sea, and Air / American Society of Mechanical Engineers. — 2002. — Pp. 521-532.

46. Терехов, В. И. Турбулентное отрывное течение за плоским ребром при различной ориентации к потоку / В. И. Терехов, Н. И. Ярыгина, Я. И. Смульский // Промышленная теплотехника. — 2006.

47. Smulsky, Ya. I. Heat transfer in turbulent separated flow behind a rib on the surface of square channel at different orientation angles relative to flow direction / Ya. I. Smulsky, V. I. Terekhov, N. I. Yarygina // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2012. — Vol. 55, no. 4. — Pp. 726-733.

48. Spatially resolved surface heat transfer for parallel rib turbulators with 45 deg orientations including test surface conduction analysis / S. Y. Won, N. K. Burgess, S. Peddicord, P. M. Ligrani // Journal of heat transfer. — 2004. — Vol. 126, no. 2. — Pp. 193-201.

49. Won, S. Y. Flow structure and local Nusselt number variations in a channel with angled crossed-rib turbulators / S. Y. Won, G. I. Mahmood, P. M. Ligrani // International journal of heat and mass transfer. — 2003. — Vol. 46, no. 17. — Pp. 3153-3166.

50. Молочников, В. М. Отрыв потока за выступом в канале при ламинарном режиме течения / В. М. Молочников, Н. И. Михеев, А. А. Паерелий, К. Р. Хайрнасов // Теплофизика и аэромеханика. — 2008. — Vol. 15, no. 4. — Pp. 611-621.

51. Леонтьев, А. И. Эффективные интенсификаторы теплоотдачи для ламинарных (турбулентных) потоков в каналах энергоустановок / А. И. Леонтьев, Ю. Ф. Гортышов, В. В. Олимпиев, И. А. Попов // Известия Российской академии наук. Энергетика. — 2005. — № 1. — С. 75-91.

52. Мазо, А. Б. Локальный переход к турбулентности за препятствием в канале при номинально ламинарном режиме течения / А. Б. Мазо, Д. И. Охотников // Proceedings of Kazan University. Physics & Mathematics Series/Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Fiziko-Matematicheskie Nauki. — 2015. — Т. 157, № 2.

53. Лойцянский, Л. Механика жидкости и газа / Л. Лойцянский. — М.: Наука., 1978. — 848 с.

54. Михеев, М. А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев. — М.:"Энергия"., 1977. — 344 с.

55. Akhavan-Behabadi, M. A. Pressure drop and heat transfer augmentation due to coiled wire inserts during laminar flow of oil inside a horizontal tube / M. A. Akhavan-Behabadi, R. Kumar, M. R. Salimpour, R. Azimi // International Journal of Thermal Sciences. — 2010. — Vol. 49, no. 2. — Pp. 373-379.

56. Леонтьев, А. И. Потенциал энергосбережения различных способов закрутки потока и дискретно шероховатых каналов (обзор) / А. И. Леонтьев, В. В. Олимпиев // Известия Российской академии наук. Энергетика. — 2010. — № 1. — С. 13-49.

57. Уттарвар, Р. Р. Интенсификация теплообмена при ламинарном течении в трубах с помощью проволочных спиральных вставок / Р. Р. Уттарвар // Тр. Американ. о-ва инж.-механиков. Сер. C. Теплопередача. — 1985. — № 4. — С. 160-164.

58. Назмеев, Ю. Г. Экспериментальное исследование теплообмена при ламинарном течении в трубах с использованием проволочных спиральных вставок / Ю. Г. Назмеев, А. М. Конахин, Б. А. Кумиров и др. // Тезисы докладов юбилейной научной конференции Казанского филиала Моск. энерг. ин-та. Казань: КФ МЭИ. — 1993. — С. 12-14.

59. Garcia, A. Enhancement of laminar and transitional flow heat transfer in tubes by means of wire coil inserts / A. Garcia, J. P. Solano, P. G. Vicente, A. Viedma // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2007. — Vol. 50, no. 15-16. — Pp. 3176-3189.

60. Garcia, A. The role of insert devices on enhancing heat transfer in a flat-plate solar water collector / A. Garcia, R. Herrero-Martin, J. P. Solano, J. Perez-Garcia // Applied Thermal Engineering. — 2018. — Vol. 132. — Pp. 479-489.

61. Garcia, A. The influence of artificial roughness shape on heat transfer enhancement: Corrugated tubes, dimpled tubes and wire coils / A. Garcia, J. P. Solano, P.G. Vicente, A. Viedma // Applied Thermal Engineering. — 2012. — Vol. 35. — Pp. 196-201.

62. Garcia, A. Experimental study of heat transfer enhancement with wire coil inserts in laminar-transition-turbulent regimes at different Prandtl numbers / A. Garcia, P. G. Vicente, A. Viedma // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2005. — Vol. 48, no. 21-22. — Pp. 4640-4651.

63. Meyer, J. P. Transitional flow inside enhanced tubes for fully developed and developing flow with different types of inlet disturbances: Part I-Adiabatic pressure drops / J. P. Meyer, J. A. Olivier // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2011. — Vol. 54, no. 7-8. — Pp. 1587-1597.

64. Meyer, J. P. Transitional flow inside enhanced tubes for fully developed and developing flow with different types of inlet disturbances: Part II-heat transfer / J. P. Meyer, J. A. Olivier // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2011. — Vol. 54, no. 7-8. — Pp. 1598-1607.

65. Jensen, M. K. Technical Note Experimental investigation of turbulent heat transfer and fluid flow in internally finned tubes / M. K. Jensen, A. Vlakancic // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1999. — Vol. 42, no. 7. — Pp. 1343-1351.

66. Brognaux, L. J. Single-phase heat transfer in micro-fin tubes / L. J. Brognaux, R. L. Webb, L. M. Chamra, B. Y. Chung // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1997. — Vol. 40, no. 18. — Pp. 4345-4357.

67. Moody, L. F. Friction factors for pipe flow / L. F. Moody // Trans. Asme. — 1944. — Vol. 66. — Pp. 671-684.

68. Vicente, P. G. Experimental study of mixed convection and pressure drop in helically dimpled tubes for laminar and transition flow / P. G. Vicente, A. Garcia, A. Viedma // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2002. — Vol. 45, no. 26. — Pp. 5091-5105.

69. Rainieri, S. Convective heat transfer to temperature dependent property fluids in the entry region of corrugated tubes / S. Rainieri, G. Pagliarini // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2002. — Vol. 45, no. 22. — Pp. 4525-4536.

70. Chiou, J. P. Experimental investigation of the augmentation of forced convection heat transfer in a circular tube using spiral spring inserts / J. P. Chiou // Journal of heat transfer. — 1987. — Vol. 109, no. 2. — Pp. 300-307.

71. Pethkool, S. Turbulent heat transfer enhancement in a heat exchanger using helically corrugated tube / S. Pethkool, S. Eiamsa-Ard, S. Kwankaomeng, P. Promvonge // International Communications in Heat and Mass Transfer. — 2011. — Vol. 38, no. 3. — Pp. 340-347.

72. Sethumadhavan, R. Turbulent flow heat transfer and fluid friction in helical-wire-coil-inserted tubes / R. Sethumadhavan, M. Raja Rao // International Journal of Heat and Mass Transfer.

— 1983. — Vol. 26, no. 12. — Pp. 1833-1845.

73. Zdaniuk, G. J. Experimental determination of heat transfer and friction in helically-finned tubes / G. J. Zdaniuk, L. M. Chamra, P. J. Mago // Experimental Thermal and Fluid Science. — 2008. — Vol. 32, no. 3. — Pp. 761-775.

74. Vicente, P. G. Experimental investigation on heat transfer and frictional characteristics of spirally corrugated tubes in turbulent flow at different Prandtl numbers / P. G Vicente, A. Garcia, A. Viedma // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2004. — Vol. 47, no. 4. — Pp. 671-681.

75. Sams, E. W. Heat transfer and pressure drop characteristics of wire-coil type turbulence promoters / E. W Sams // TID-7529, Pt. — 1956. — Vol. 1. — Pp. 390-415.

76. Yoshitomi, H. Heat Transfer and Pressure Drop in Tubes with Embossed Spiral / H. Yoshit-omi // Karyoku Genshiryoku Hatsuden. — 1976. — Vol. 27. — Pp. 171-182.

77. Carnavos, T. C. Cooling air in turbulent flow with internally finned tubes / T. C. Carnavos // Heat Transfer Engineering. — 1979. — Vol. 1, no. 2. — Pp. 41-46.

78. Carnavos, T. C. Heat transfer performance of internally finned tubes in turbulent flow / T. C. Carnavos // Heat Transfer Engineering. — 1980. — Vol. 1, no. 4. — Pp. 32-37.

79. Ravigururajan, T. S. Development and verification of general correlations for pressure drop and heat transfer in single-phase turbulent flow in enhanced tubes / T. S. Ravigururajan, A. E. Bergles // Experimental Thermal and Fluid Science. — 1996. — Vol. 13, no. 1. — Pp. 55-70.

80. Gee, D. L. Forced convection heat transfer in helically rib-roughened tubes / D. L. Gee, R. L. Webb // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1980. — Vol. 23, no. 8.

— Pp. 1127-1136.

81. Prandtl, L. Recent results of turbulence research / L. Prandtl. — 1933.

82. Karman, T von. The analogy between fluid friction and heat transfer / T von Karman // Transactions of the American Society of Mechanical Engineers. — 1939. — Vol. 61. — Pp. 705-710.

83. Schlichting, H. Boundary-layer theory / H. Schlichting. — New York: McGraw-Hill,, 1974. — 960 pp.

84. Dipprey, D. F. Heat and momentum transfer in smooth and rough tubes at various Prandtl numbers / D. F. Dipprey, R. H. Sabersky // International Journal of Heat and Mass Transfer.

— 1963. — Vol. 6, no. 5. — Pp. 329-353.

85. Schlichting, H. Experimentelle untersuchungen zum rauhigkeitsproblem / H. Schlichting // Archive of Applied Mechanics. — 1936. — Vol. 7, no. 1. — Pp. 1-34.

86. Sheriff, N. Heat-transfer and friction properties of surfaces with discrete roughnesses / N. Sheriff, P. Gumley // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1966. — Vol. 9, no. 12. — Pp. 1297-1320.

87. Webb, R. L. Heat transfer and friction in tubes with repeated-rib roughness / R. L. Webb, E. R. Eckert, R. J. Goldstein // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1971. — Vol. 14, no. 4. — Pp. 601-617.

88. Webb, R. L. Generalized heat transfer and friction correlations for tubes with repeated-rib roughness / R. L. Webb, E. R. Eckert, R. J. Goldstein // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1972. — Vol. 15, no. 1. — Pp. 180-184.

89. Тарасевич, С. Э. Гидродинамика и теплообмен при движении однофазной жидкости в трубах с искусственной шероховатостью / С. Э. Тарасевич, А. В. Злобин, А. Б. Яковлев // Теплофизика высоких температур. — 2015. — Vol. 53, no. 6. — Pp. 938-952.

90. Павловский, В. Г. К вопросу о влиянии конфигурации турбулизаторов на тепловую эффективность стенки каналов / В. Г. Павловский // Инж.-физ. журнал. — 1969. — Т. 17. — С. 155-158.

91. Клачак, А. Теплопередача в трубах с проволочными и ленточными турбулизаторами / А. Клачак // Теплопередача.-сер. С. — 1973. — № 4. — С. 134-136.

92. Marner, W. J. On the presentation of performance data for enhanced tubes used in shell-and-tube heat exchangers / W. J. Marner, A. E. Bergles, J. M. Chenoweth // Journal of Heat Transfer. — 1983. — Vol. 105, no. 2. — Pp. 358-365.

93. Withers, J. G. Tube-side heat transfer and pressure drop for tubes having helical internal ridging with turbulent/transitional flow of single-phase fluid. Part 1. Single-helix ridging / J. G Withers // Heat Transfer Engineering. — 1980. — Vol. 2, no. 1. — Pp. 48-58.

94. Withers, J. G. Tube-side heat transfer and pressure drop for tubes having helical internal ridging with turbulent/transitional flow of single-phase fluid. Part 2. Multiple-helix ridging / J. G. Withers // Heat Transfer Engineering. — 1980. — Vol. 2, no. 2. — Pp. 43-50.

95. Ganeshan, S. Studies on thermohydraulics of single-and multi-start spirally corrugated tubes for water and time-independent power law fluids / S. Ganeshan, M. Raja Rao // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1982. — Vol. 25, no. 7. — Pp. 1013-1022.

96. Zimparov, V. D. Heat transfer and friction characteristics of spirally corrugated tubes for power plant condensers—1. Experimental investigation and performance evaluation / V. D. Zimparov, N. L. Vulchanov, L. B. Delov // International journal of heat and mass transfer. — 1991. — Vol. 34, no. 9. — Pp. 2187-2197.

97. Yang, S. R. Investigation of a heat transfer augmenter as a fouling cleaner and its optimum geometry in the tube side of a condenser / S. R. Yang, J. M. Wang, G. D. Zai, R. H. Kim // Experimental thermal and fluid science. — 1992. — Vol. 5, no. 6. — Pp. 795-802.

98. Filonenko, G. Hydraulic resistance in pipes / G. Filonenko // Teploenergetika. — 1954. — Vol. 1. — Pp. 40-44.

99. Wilkie, D. Forced convection heat transfer from surfaces roughned by transverse ribs. / D. Wilkie // Proceedings of the Third International Heat Transfer Conference, Chicago, Illinois, August 7-12, 1966. / United Kingdom Atomic Energy Authority, Seascale, Eng. — Vol. I. — New York, American Institute of Chemical Engineers, 1967. — Pp. 1-19.

100. Churchill, S. W. The development of theoretically based correlations for heat and mass transfer / S. W Churchill // Latin American Journal of Heat and Mass Transfer. — 1983. — Vol. 7. — Pp. 207-229.

101. Webb, R. L. Heat transfer and friction characteristics of internal helical-rib roughness / R. L. Webb, R. Narayanamurthy, P. Thors // Journal of Heat Transfer. — 2000. — Vol. 122, no. 1. — Pp. 134-142.

102. Dong, Y. Pressure drop, heat transfer and performance of single-phase turbulent flow in spirally corrugated tubes / Y. Dong, L. Huixiong, C. Tingkuan // Experimental Thermal and Fluid Science. — 2001. — Vol. 24, no. 3-4. — Pp. 131-138.

103. Исаченко, В. П. Теплопередача. 4-е изд., перераб. и доп / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. — 1981. — 488 pp.

104. Kim, N.-H. Tube-side heat transfer and friction characteristics of titanium corrugated tubes used for steam condensers / N.-H. Kim, M.-G. Go // Journal of Mechanical Science and Technology. — 2018. — Vol. 32, no. 9. — Pp. 4535-4543.

105. Ефимов, А. Л. Обобщение данных по теплообмену и сопротивлению профилированных каналов теплообменников / А. Л. Ефимов, О. К. Бережная, М. Ю. Юркина. — 2006. — Т. 4. — С. 20-25.

106. Беляков, И. И. Теплообмен и гидравлическое сопротивление труб с внутренним спиральным оребрением / И. И. Беляков, В. К. Мигай, В. В. Соколов // Теплоэнергетика. — 1989. — no. 8. — Pp. 37-40.

107. Gupta, R. K. Heat transfer and friction characteristics of Newtonian and power law type of non-Newtonian fluids in smooth and spirally corrugated tubes / R. K. Gupta, M. R. Rao // Advances in Enhanced Heat Transfer. — 1979. — Pp. 103-113.

108. Nakayama, W. Nakayama, W. Spiral ribbing to enhance single-phase heat transfer inside tubes / W. Nakayama, K. Takahashi, T. Daikoku // Proc. ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conf. — 1983. — Pp. 365-372.

109. Zimparov, V. D. Turbulent hydraulic friction in spirally corrugated tubes for condenser applications / V. D. Zimparov, N. L. Vulchanov // Theor. Appl. Mech. — 1990. — Vol. 21, no. 2. — Pp. 56-61.

110. Migai, V. K. Heat-transfer in profiled tubes / V. K. Migai, P. G. Bystrov // Thermal Engineering. — 1981. — Vol. 28, no. 3. — Pp. 178-182.

111. Скрыпник, А. Н. Исследование гидравлического сопротивления труб с винтовой накаткой, полученной методом деформирующего резания / А. Н. Скрыпник, А. В. Щелчков, И. А. Попов // Будущее машиностроения России. Сборник докладов Восьмой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов. — 2015. — С. 515-520.

112. Скрыпник, А. Н. Экспериментальное исследование теплогидравлических характеристик труб с внутренним спиральным оребрением / А. Н. Скрыпник, А. В. Щелчков, И.А. Попов // XXXIII Сибирский теплофизический семинар, посвященный 60-летию Института теплофизики им. С.С.Кутателадзе СО РАН. Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодых ученых, Тезисы докладов. Новосибирск. — ИТ им. С.С.Кутателадзе СО РАН, 2017. — С. 81.

113. Скрыпник, А. Н. Гидравлическое сопротивление и теплоотдача труб с внутренним спиральным оребрением / А. Н. Скрыпник, А. В. Щелчков, И.А. Попов, Р. А. Ак-сянов // Труды Юбилейной конференции Национального комитета РАН по тепло- и массообмену «Фундаментальные и прикладные проблемы тепломассообмена» и XXI Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством акад. РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и тепломассобмена в энергетических установках». Санкт-Петербург: В 2 т. — Т. 2. — М.: Издательский дом МЭИ, 2017. — С. 207-210.

114. Варгафтик, Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н. Б. Варгафтик. — Рипол Классик, 1963. — 721 с.

115. Осипова, В. А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена / В. А. Осипова. — 1979. — Pp. 229-234.

116. Исаченко, В. П. Теплоотдача и гидравлическое сопротивление при турбулентном движении жидкости в каналах кольцевого поперечного сечения / В. П. Исаченко, Н. М. Галин // Труды МЭИ «Теплообмен и гидравлическое сопротивлние. — 1965. — № 53. — С. 5-16.

117. Михеева, И. М. Теплоотдача горизонтальной трубы при свободном движении различных жидкостей / И. М. Михеева // Теплоэнергетика. — 1956. — № 4. — С. 19-21.

118. ГОСТ-34100-1-2017/ISO/IEC Guide 98-1:2009 Неопределенность измерения. Часть 1. Введение в руководства по выражению неопределенности измерения.

119. РМГ 91-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Совместное использование понятий "погрешность измерения"и "неопределенность измерения". Общие принципы.

120. JCGM 100:2008 Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement.

121. Захаров, И. П. Теория неопределенности в измерениях: Учеб. пос / И. П. Захаров, В. Д. Кукуш. — 256 pp.

122. Moffat, R. J. Describing the uncertainties in experimental results / R. J. Moffat // Experimental thermal and fluid science. — 1988. — Vol. 1, no. 1. — Pp. 3-17.

123. Nakos, J. T. Uncertainty analysis of thermocouple measurements used in normal and abnormal thermal environment experiments at Sandia's Radiant Heat Facility and Lurance Canyon Burn Site. / J. T. Nakos. — 2004.

124. Calibration of Thermocouple by Comparison against Standard Radiation Thermometer in a Blackbody Comparator / B. A. Trisna, A. Hapiddin, H. Zaini et al. // Journal of Physics: Conference Series / IOP Publishing. — Vol. 1065. — 2018. — P. 122009.

125. Олимпиев, В. В. Повышение эффективности теплообменных труб энергетических установок / В. В. Олимпиев, Б. Г. Мирзоев, И. А. Попов и др. // Инженерно-физический журнал. — 2019. — Т. 92, № 3. — С. 608-618.

126. Миллионщиков, М. Д. Исследование полей скорости и коэффициентов гидравлического сопротивления в трубах с искусственной шероховатостью стенок / М. Д. Миллионщиков, В. И. Субботин, М. Х. Ибрагимов и др. // Обнинск: ОНТИ ФЭИ. — 1973. — 64 с.

127. Скрыпник, А. Н. Гидравлическое сопротивление труб с внутренним спиральным оребре-нием, полученным методом деформирующего резания / А. Н. Скрыпник, Д. В. Рыжков, Ю. Ф. Гортышов и др. // Вестник Казанского государственного технического университета им. АН Туполева. — 2016. — Т. 72, № 4. — С. 5-9.

128. Терехов, В. И. Вихреобразование и теплообмен в отрывных потоках за различными преградами / В. И. Терехов, Н. И. Ярыгина // Тепловые процессы в технике. — 2009.

— Т. 1, № 4. — 122 с.

129. Dreitser, G. A. Calculation of convective heat transfer in a pipe with periodically arranged surface vortex generators / G. A. Dreitser, S. A. Isaev, I. E. Lobanov // High temperature.

— 2005. — Vol. 43, no. 2. — Pp. 214-221.

130. Ozden, AgraNumerical investigation of heat transfer and pressure drop in enhanced tubes / Ozden Agra, Hakan Demir, §. Ozgiir Atayilmaz et al. // International Communications in Heat and Mass Transfer. — 2011. — Vol. 38, no. 10. — Pp. 1384 - 1391. http://www. sciencedirect.com/science/article/pii/S0735193311001710.

131. Van Cauwenberge, David J. Numerical and experimental evaluation of heat transfer in helically corrugated tubes / David J. Van Cauwenberge, Jens N. Dedeyne, Kevin M. Van Geem et al. // AIChE Journal. — 2018. — Vol. 64, no. 5. — Pp. 1702-1713. https://aiche. onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aic.16038.

132. Menter, F. R. Tech. Rep.: / F. R. Menter: Washington DC: NASA, 1992.

133. Hffirvig, Jakob. Numerical Investigation of Single-phase Fully Developed Heat Transfer and Pressure Loss in Spirally Corrugated Tubes / Jakob H^rvig, Thomas Condra, Kim S0rensen // Proceedings of the 56th Conference on Simulation and Modelling (SIMS 56), October, 7-9, 2015, Linkoping University, Sweden / Linkoping University Electronic Press. — No. 119. — 2015. — Pp. 391-397.

134. Попов, И. А. Влияние геометрии поверхностных интенсификаторов теплообмена на прочность теплообменных труб / И. А. Попов, Щелчков А. В., et al. // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. — 2019. — no. 3. — Pp. 21-27.

135. Hossainpour, S. Numerical investigation of tub side heat transfer and pressure drop in helically corrugated tubes / S. Hossainpour, R. Hassanzadeh. — 2011. — Vol. 2.

136. Jasinski, Piotr. Numerical study of friction factor and heat transfer characteristics for single-phase turbulent flow in tubes with helical micro-fins / Piotr Jasinski // Archive of Mechanical Engineering. — 2012. — Vol. 59, no. 4. — Pp. 469-485.

137. Kim, Je-Hoon. Analysis of heat transfer characteristics in internally finned tubes / Je-Hoon Kim, Kenneth E Jansen, Michael K Jensen // Numerical Heat Transfer, Part A: Applications. — 2004. — Vol. 46, no. 1. — Pp. 1-21.

138. Majewski, Karol. CFD simulations of heat transfer in internally helically ribbed tubes / Karol Majewski, Slawomir Gradziel // Chemical and Process Engineering. — 2016. — Vol. 37, no. 2. — Pp. 251-260.

139. Promthaisong, Pitak. Numerical investigation on turbulent forced convection and heat transfer characteristic in spirally semicircle-grooved tube / Pitak Promthaisong, Amnart Boonloi, Withada Jedsadaratanachai // International Journal of Mechanical and Materials Engineering. — 2016. — Vol. 11, no. 1. — Pp. 9-11.

140. Launder, B. E. The numerical computation of turbulent flows / B. E. Launder, D. B. Spalding // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. — 1974. — Vol. 3, no. 2. — Pp. 269-289.

141. Wang, Wei Numerical study on fully-developed turbulent flow and heat transfer in inward corrugated tubes with double-objective optimization / Wei Wang, Yaning Zhang, Yongji Li et al. // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2018. — Vol. 120. — Pp. 782-792.

142. Fluent, ANSYS. Ansys fluent theory guide / ANSYS Fluent et al. // ANSYS Inc., USA. — 2011. — Vol. 15317. — Pp. 724-746.

143. Skrypnik, A. N. Numerical and experimental study of hydraulic resistance of tubes with internal helical finning by deforming cutting / A. N. Skrypnik, I. A. Popov, A. V. Shchelchkov et al. // Весщ Нацыянальнай акадэмп навук Беларуси Серыя фiзiка-матэматычных навук. — 2016. — no. 4. — Pp. 82-89.

144. Скрыпник, А. Н. Экспериментальное и численное исследование гидравлического сопротивления и теплоотдачи труб с винтовой накаткой, полученной методом деформирующего резания / А. Н. Скрыпник, А. В. Щелчков, И. А. Попов и др. // Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении. Материалы X школы-семинара молодых ученых и специалистов академика РАН В.Е.Алемасова, Казань. — 2016. — С. 260-262.

145. Скрыпник, А. Н. Экспериментальное и численное исследование гидравлического сопротивления и теплоотдачи труб с винтовой накаткой, полученной методом деформирующего резания / А. Н. Скрыпник, И. А. Попов, А. В. Щелчков и др. // XV Минский международный форум по тепло- и массообмену. Тезисы докладов и сообщений. Минск.

— Институт тепло- и массообмена имени А. В. Лыкова, 2016. — С. 190-193.

146. Mueller, T. J. On the separation, reattachment, and redevelopment of incompressible turbulent shear flow / T. J. Mueller, H. H. Korst, W. L. Chow // Journal of Basic Engineering.

— 1964. — Vol. 86, no. 2. — Pp. 221-225.

147. Liu, C.-K. An experimental study of turbulent boundary layer on rough walls. Report MD-15 / C.-K. Liu, S. J. Kline, J. P. Johnston // Department of Mechanical Engineering, Stanford University. — 1966.

148. Ueda, T. Experiment of heat transfer on the surfaces with transverse fins for flow direction / T. Ueda, I. Harada // Bulletin of JSME. — 1964. — Vol. 7, no. 28. — Pp. 759-768.

149. Knudsen, J. G. Fluid dynamics and heat transfer / J. G. Knudsen, Robert E. Katz, Do. L. // Physics Today. — 1959. — Vol. 12. — P. 40.

150. Бродов, Ю. М. Сравнительное исследование турбулентных пульсаций при течении однофазного теплоносителя в гладких и профильных витых трубах / Ю. М. Бродов, Е. М. Чижевская, П. Г. Мень // Энергетика. (Изв. высш. учеб. заведений). — 1987. — no. 10. — Pp. 88-90.

151. Optimized performance of condensers with outside condensing surfaces / Y. Mori, K. Hijikata, S. Hirasawa, W. Nakayama // Journal of Heat Transfer. — 1981. — Vol. 103, no. 1. — Pp. 96-102.

152. Дрейцер, Г. А. Экспериментальные исследования влияния геометрической формы тур-булизаторов на интенсивность теплообмена в трубах / Г. А. Дрейцер, А. С. Мякочкин, И. К. Щербаченко // Труды РНКТ. — 2002. — Т. 3. — С. 96-100.

153. Щербаченко, И. К. Экспериментальное исследование влияния геометрической формы кольцевых турбулизаторов на интенсификацию теплообмена в трубах: Ph.D. thesis. — дис., 2003.

154. Олимпиев, В. В. Интенсификация теплообмена и потенциал энергосбережения в охладителях технических масел / В. В. Олимпиев // Теплоэнергетика. — 2010. — № 8. — С. 58-68.

155. Arman, B. Influence of Prandtl number and effects of disruption shape on the performance of enhanced tubes with the separation and reattachment mechanism. — 1992.

156. Дубров, А. М. Многомерные статистические методы: учебник / А. М. Дубров, В. С. Мхи-тарян, Л. И. Трошин. — М.: Финансы и статистика, 2011. — 352 с.

157. Hill, T. Statistics methods and applications. statsoft, tulsa, usa. — 2007.

158. Гортышов, Ю. Ф. Теория и техника теплофизического эксперимента / Ю. Ф. Гортышов, Ф. Н. Дресвянников, Н. С. Идиатуллин et al. — 1985. — 360 pp.

159. Макаров, Р. И. Модели и методы планирования экспериментов, обработки экспериментальных данных: методические указания к лабораторным занятиям / Р. И. Макаров, Е. Р. Хорошева. — 2016.

160. Rohatgi, A. WebPlotDigitizer (Version 4.1)[Computer software]. — 2018.

161. Skrypnik, A. N. Skrypnik, A. N. Hydraulic resistance and heat transfer in tube with spirally microfins - review, generalization and recomendation / A. N. Skrypnik, I. A. Popov, A. V. Schelchkov // 5th International Workshop on Heat-Mass Transfer Advances for Energy Conservation and Pollution Control. BOOK OF ABSTRACTS. — Novosibirsk, Russia., 13-16 August 2019. — P. 116.

162. Skrypnik, A. N. Skrypnik, A. N. Hydraulic resistance and heat transfer augmentation in pipes with inner helical micro-ribs: Review, data generalisation, and technical recommendations / A. N. Skrypnik, I. A. Popov, A. V. Schelchkov // Journal of Physics: Conference Series / IOP Publishing. — Vol. 1369. — 2019. — P. 012064.

163. Skrypnik, A. N. Skrypnik, A. N. Generalized correlations for predicting heat transfer and friction factor of turbulent flow in tubes with inner helical ribs / A. N. Skrypnik, I. A. Popov, A. V. Schelchkov // Journal of Physics: Conference Series / IOP Publishing. — Vol. 1382. — 2019. — P. 012032.

164. Гильфанов, К. Х. Моделирование характеристик поверхностных интенсификаторов теплообмена в нейронных сетях / К. Х. Гильфанов, Д. Р. Махмутов, И. Ф. Гатауллин, И. И. Мингатин // Вестник Казанского технологического университета. — 2014. — Т. 17, № 12.

165. Гильфанов, К. Х. Нейросетевое моделирование характеристик поверхностных интенси-фикаторов теплообмена типа сферических выемок / К. Х. Гильфанов, В. С. Кесарев, Э. Ю. Адиева и др. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. — 2011. — Т. 10, № 3.

166. Jambunathan, K. Evaluating convective heat transfer coefficients using neural networks / K. Jambunathan, S. L. Hartle, S. Ashforth-Frost, V. N. Fontama // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1996. — Vol. 39, no. 11. — Pp. 2329-2332.

167. Scalabrin, G. Analysis of forced convection heat transfer to supercritical carbon dioxide inside tubes using neural networks / G. Scalabrin, L. Piazza // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2003. — Vol. 46, no. 7. — Pp. 1139-1154.

168. Islamoglu, Yasar. A new approach for the prediction of the heat transfer rate of the wire-on-tube type heat exchanger—-use of an artificial neural network model / Yasar Islamoglu // Applied Thermal Engineering. — 2003. — Vol. 23, no. 2. — Pp. 243-249.

169. Wang, Wei-Juan. Generalized neural network correlation for flow boiling heat transfer of R22 and its alternative refrigerants inside horizontal smooth tubes / Wei-Juan Wang, Ling-Xiao Zhao, Chun-Lu Zhang // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2006. — Vol. 49, no. 15-16. — Pp. 2458-2465.

170. Zdaniuk, G. J. Correlating heat transfer and friction in helically-finned tubes using artificial neural networks / G. J. Zdaniuk, L. M. Chamra, D. K. Walters // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2007. — Vol. 50, no. 23-24. — Pp. 4713-4723.

171. A comparison of artificial neural networks and symbolic-regression-based correlations for optimization of helically finned tubes in heat exchangers / Gregory J. Zdaniuk, D. Keith Walters, Rogelio Luck, Louay M. Chamra // Journal of Enhanced Heat Transfer. — 2011. — Vol. 18, no. 2.

172. Haykin, Simon. A comprehensive foundation / Simon Haykin, Neural Network // Neural networks. — 2004. — Vol. 2, no. 2004. — P. 41.

173. Mehrotra, K. Elements of Artificial Neural Networks / K. Mehrotra, C. K. Mohan, S. Ranka. — Elsevier Science Publishing Company, Inc., 1997. — Vol. 33. — Pp. 128-128.

174. Brownlee, J. Deep learning with Python: develop deep learning models on Theano and Ten-sorFlow using Keras / J. Brownlee. — Machine Learning Mastery, 2016.

175. Krizhevsky, A. Imagenet classification with deep convolutional neural networks / A. Krizhevsky, I. Sutskever, G. E. Hinton // Advances in neural information processing systems. — 2012. — Pp. 1097-1105.

176. Попов, И. А. Теплообменные аппараты с интенсификацией теплоотдачи / И. А. Попов, А. В. Щелчков, М. З. Яркаев и др. // Энергетика Татарстана. — 2015. — Т. 1, № 33. — С. 10-16.

177. Бродов Ю. М. Повышение эффективности и надежности теплообменных аппаратов паротурбинных установок / Бродов Ю. М., Аронсон К. Э., Брезгин В. И. и др. — ООО "УИПЦ 2012. — 570 с.

178. Халатов, А. А. Теплообмен и гидродинамика около поверхностных углублений (лунок) / А. А. Халатов. — К.: ИТТФ НАНУ, 2005. — 76 с.

179. Лаптев, А. Г. Оценка энергоэффективности методов интенсификации теплообмена в вязких средах / А. Г. Лаптев, О. Г. Дударовская, Т. М. Фарахов // Вестник Казанского технологического университета. — 2016. — Т. 19, № 6.

180. Гортышов, Ю. Ф. Теплогидравлический расчет и проектирование оборудования с интенсифицированным теплообменом / Ю. Ф. Гортышов, В. В. Олимпиев, Б. Е. Байгалиев.

— 2004. — Т. 7.

181. Антуфьев, В. М. Эффективность различных форм конвективных поверхностей нагрева / В. М. Антуфьев. — 184 pp.

182. Webb, R. L. Application of rough surfaces to heat exchanger design / R. L. Webb, E. R. Eckert // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1972. — Vol. 15, no. 9. — Pp. 1647-1658.

183. Webb, R. L. Performance evaluation criteria for use of enhanced heat transfer surfaces in heat exchanger design / R. L. Webb // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1981. — Vol. 24, no. 4. — Pp. 715-726.

184. Бурцев, С. А. Выбор рациональных интенсификаторов теплообмена в теплообменном оборудовании / С. А. Бурцев, Ю. А. Виноградов, Н. А. Киселёв, М. М. Стронгин // Наука и образование: научное издание. — 2016. — № 12. — С. 35-56.

185. Bejan, A. Second law analysis in heat transfer / A. Bejan // Energy. — 1980. — Vol. 5, no. 8-9. — Pp. 720-732.

186. Bejan, A. Second-law analysis in heat transfer and thermal design / A. Bejan // Advances in heat transfer. — Elsevier, 1982. — Vol. 15. — Pp. 1-58.

187. Бродянский В.М. Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения / Под ред. ВМ. Бродянского / Михалек К. Бродянский В.М., Фратшер В. — 1988. — 288 pp.

188. Гохштейн, Д. П. Современные методы термодинамического анализа. / Д. П. Гохштейн.

— М. Энергия, 1969. — 368 с.

189. Bejan, A. Entropy generation through heat and fluid flow / A. Bejan, J. Kestin // Journal of Applied Mechanics. — 1983. — Vol. 50. — 475 pp.

190. Herwig, H. Direct and indirect methods of calculating entropy generation rates in turbulent convective heat transfer problems / H. Herwig, F. Kock // Heat and mass transfer. — 2007.

— Vol. 43, no. 3. — Pp. 207-215.

191. Herwig, H. How to determine losses in a flow field: A paradigm shift towards the second law analysis / H. Herwig, B. Schmandt // Entropy. — 2014. — Vol. 16, no. 6. — Pp. 2959-2989.

192. Kock, F. Local entropy production in turbulent shear flows: a high-Reynolds number model with wall functions / F. Kock, H. Herwig // International journal of heat and mass transfer.

— 2004. — Vol. 47, no. 10-11. — Pp. 2205-2215.

193. Kock, F. Bestimmung der lokalen Entropieproduktion in turbulenten Strömungen und deren Nutzung zur Bewertung konvektiver Transportprozesse / F. Kock. — Vol. дис.

194. Kock, F. Entropy production calculation for turbulent shear flows and their implementation in CFD codes / F. Kock, H. Herwig // ICHMT DIGITAL LIBRARY ONLINE / Begel House Inc. — 2004.

195. Skrypnik, A. N. Thermohydraulic Efficiency of Tubes with Internal Spiral Finning / A. N. Skrypnik, A. V. Shchelchkov, I. A. Popov и др. // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. — 2018. — Т. 91, № 1. — С. 52-63.

196. Теплогидравлические характеристики каналов со сферическими выступами / А. В. Щелчков, И. А. Попов, М. З. Яркаев, Д. В. Рыжков // Труды Академэнерго. — 2015. — № 1. — С. 7-24.

197. Рутковская, Д. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы: Пер. с польск. / Д. Рутковская, М. Пилиньский, Л. Рутковский. — М.: Горячая линия -Телеком, 2006. — 452 с.

198. Mitchel, M. An Introduction to genetic algorithms. Cambbridge, Mass / M. Mitchel. — 206 pp.

199. Michalewicz, Z. Genetic algorithms+ data structures= evolution programs / Z. Michalewicz.

— 2013. — 387 pp.

200. Панченко, Т. В. Генетические алгоритмы: учебно-методическое пособие / под ред. Ю. Ю. Тарасевича / Т. В. Панченко. — Астрахань: Издательский Астраханский университет, 2007. — 87 pp.

201. Miller, B. L. Genetic algorithms, tournament selection, and the effects of noise / B. L. Miller, D. E. Goldberg // Complex systems. — 1995. — Vol. 9, no. 3. — Pp. 193-212.

202. Deb K.and Agrawal, S. Understanding Interactions among Genetic Algorithm Parameters. / S. Deb, K.and Agrawal // FOGA. — 1998. — Pp. 265-286.

203. Deb, K. A fast and elitist multiobjective genetic algorithm: NSGA-II / K. Deb, A. Pratap, S. Agarwal, T. Meyarivan // IEEE transactions on evolutionary computation. — 2002. — Vol. 6, no. 2. — Pp. 182-197.

204. Zitzler, E. Indicator-based selection in multiobjective search / E. Zitzler, S. Künzli // International Conference on Parallel Problem Solving from Nature / Springer. — 2004. — Pp. 832-842.

205. Rossum, Guido. Python reference manual / Guido Rossum. — 1995.

206. Blank, J. pymoo - Multi-objective Optimization in Python. — https://pymoo.org.

207. Rastrigin, L. A. Extremal control systems / L. A. Rastrigin // Theoretical foundations of engineering cybernetics series. — 1974. — Vol. 3.

208. Kursawe, F. A variant of evolution strategies for vector optimization / F. Kursawe // International Conference on Parallel Problem Solving from Nature / Springer. — 1990. — Pp. 193-197.

209. Ногин, В. Д. Принятие решений в многокритериальной среде: количественный подход / В. Д. Ногин. — ФИЗМАТЛИТ, 2002.

210. Pareto, V. Politique, Cours D'Economie. — 1896.

211. Auger, A. Hypervolume-based multiobjective optimization: Theoretical foundations and practical implications / A. Auger, J. Bader, D. Brockhoff, E. Zitzler // Theoretical Computer Science. — 2012. — Vol. 425. — Pp. 75-103.

212. Berger, W. Bionische Forschungsansatze im Leitungsbau / W. Berger, J. Labahn, T. V. Zom-mer // Rohrbau-Kongress. — 2008. — Pp. 15-25.

213. Кутателадзе, С. С. Аэродинамика и тепломассообмен в органиченных вихревых потоках / С. С. Кутателадзе, Э. П. Волчков, В. И. Терехов, Л. М. Берзина. — 1987. — 282 pp.

214. Кузнецов, Н. В. Новые расчетные формулы для сопротивления поперечно-обтекаемых трубных пучков. / Н. В. Кузнецов // Теплоэнергетика. — 1954. — № 9. — С. 27-32.

215. Investigation on tube-side flow visualization, friction factors and heat transfer characteristics of helical-ridging tubes / H. M. Li, K. S. Ye, Y. K. Tan, S. J. Deng // Heat Transfer. — 1982. — Vol. 3. — Pp. 75-80.

216. Nunner, W. Warmeubertragung und Druckabfall in rauhen Rohren / W. Nunner // Ver. Deutsch. Ing. Forschungsheft. — 1956. — Vol. 455.

217. Beger, F. P. Fluid flow and heat transfer in tubes with internal square rib roughening / F. P. Beger, A. W. Whitehead // Journal of the British Nuclear Energy Society. — 1977. — Vol. 16, no. 2. — Pp. 153-160.

218. Лаптев, А. Г. Методы интенсификации и моделирования тепломассообменных процессов / А. Г. Лаптев, Н. А. Николаев, М. М. Башаров. — Теплотехник, 2011. — 288 с.

219. Vulchanov, M. L. Heat transfer and friction characteristics of spirally corrugated tubes for power plant condensers—2. A mixing-length model for predicting fluid friction and heat transfer / M. L. Vulchanov, V. D. Zimparov, L. B. Delov // International journal of heat and mass transfer. — 1991. — Vol. 34, no. 9. — Pp. 2199-2206.

220. Kidd, G. J. The heat transfer and pressure-drop characteristics of gas flow inside spirally corrugated tubes / G. J. Kidd // Journal of Heat Transfer. — 1970. — Vol. 92, no. 3. — Pp. 513-518.

221. Олимпиев, В. В. Поверхности теплообмена с интенсифицированной теплоотдачей и пониженным сопротивлением / В. В. Олимпиев // Изв. вузов. Авиационная техника.

— 2000. — no. 3. — Pp. 35-38.

222. Bergles, A. E. Extended performance evaluation criteria for enhanced heat transfer surfaces / A. E. Bergles, R. L. Bunn, G. H. Junkhan // Letters Heat Mass Transfer. — 1974. — Vol. 1.

— Pp. 113-120.

223. Kamali, R. The importance of rib shape effects on the local heat transfer and flow friction characteristics of square ducts with ribbed internal surfaces / R. Kamali, A. R. Binesh // International Communications in Heat and Mass Transfer. — 2008. — Vol. 35, no. 8. — Pp. 1032-1040.

224. Ahn, S. W. The effects of roughness types on friction factors and heat transfer in roughened rectangular duct / S. W. Ahn // International Communications in Heat and Mass Transfer.

— 2001. — Vol. 28, no. 7. — Pp. 933-942.

225. Liou, T.-M. Effect of ridge shapes on turbulent heat transfer and friction in a rectangular channel / T.-M. Liou, J.-J. Hwang // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1993. — Vol. 36, no. 4. — Pp. 931-940.

226. Liu, X. Geometry effects on turbulent flow and heat transfer in internally finned tubes / X. Liu, M. K Jensen // Journal of heat transfer. — 2001. — Vol. 123, no. 6. — Pp. 1035-1044.

227. HarleB, A. Experimental investigation of heat transfer and friction characteristic of fully developed gas flow in single-start and three-start corrugated tubes / A. HarleB, E. Franz, M. Breuer // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2016. — Vol. 103. — Pp. 538-547.

228. Гухман, А. А. Интенсификация конвективного теплообмена и проблема сравнительной оценки теплообменных поверхностей / А. А. Гухман // Теплоэнергетика. — 1977. — Т. 4. — С. 5-8.

229. Colebrook, C. F. Experiments with fluid friction in roughened pipes / C. F. Colebrook, C. M. White // Proc. R. Soc. Lond. A. — 1937. — Vol. 161, no. 906. — Pp. 367-381.

230. Herwig, H. Second law analysis of momentum and heat transfer in unit operations / H. Herwig, T. Wenterodt // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2011. — Vol. 54, no. 7-8. — Pp. 1323-1330.

231. Fonseca, C. M. An improved dimension-sweep algorithm for the hypervolume indicator / C. M Fonseca, L. Paquete, M. Lopez-Ibanez // 2006 IEEE international conference on evolutionary computation / IEEE. — 2006. — Pp. 1157-1163.

232. Тиунов, С. В. Экспериментальное исследование теплогидравлических характеристик оребренных плоских труб аппарата воздушного охлаждения масла / С. В. Тиунов, А. Н. Скрыпник, Г. С. Маршалова и др. // Вестник Казанского государственного технического университета им. АН Туполева. — 2019. — Т. 75, № 3. — С. 10-15.

233. Скрыпник, А. Н. Теплогидравлическая эффективность труб с внутренним спиральным оребрением / А. Н. Скрыпник, А. В. Щелчков, И. А. Попов и др. // Инженерно-физический журнал. — 2018. — Т. 91, № 1. — С. 58-69.

234. Скрыпник, А. Н. Теплообменные аппараты химических технологий / А. Н. Скрыпник, А. В. Щелчков, И. А. Попов и др. // Вестник Казанского технологического университета. — 2016. — Т. 19, № 23.

235. Попов, И. А. Повышение экологичности газовых двигателей большегрузных автомобилей / И. А. Попов, А. В. Щелчков, Р. Х. Хафизов и др. // Вестник Казанского государственного технического университета им. АН Туполева. — 2015. — Т. 71, № 4.

— С. 5-11.

236. Skrypnik, A. N. Hydraulic resistance of tubes with internal helical finning designed by deforming cutting / A. N. Skrypnik, A. V. Shchelchkov, I. A. Popov et al. // Journal of Physics: Conference Series / IOP Publishing. — Vol. 980. — 2018. — P. 012004.

237. Gortyshov, Yu. F. Recommendations for the heat transfer assessment for natural convection boiling of microfinned surfaces / Yu. F. Gortyshov, I. A. Popov, A. V. Shchelchkov, A. N. Skrypnik // Journal of Physics Conference Series. — Vol. 891. — 2017.

238. Skrypnik, A. N. The choice of optimum parameters of the tubes with inner helical finning / A. N. Skrypnik, I. A. Popov, A. V. Schelchkov et al. // Journal of Physics Conference Series.

— Vol. 891. — 2017.

239. Скрыпник ,А. Н. Теплогидравлические характеристики каналов со спиральным вн-туренним микрооребрением / А. Н. Скрыпник, А. В. Щелчков, И. А. Попов, Р. А. Аксянов // Доклады Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодых учёных XXXV «Сибирский теплофизический семинар», посвящённой 75-летию д.т.н., профессора В.И. Терехова. — Новосибирск. Инст-т теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, 27-29 августа 2019 года. — С. 52.

240. Скрыпник, А. Н. Гидросопротивление и теплоотдача в трубах с внутренним спиральным микрооребрением / А. Н. Скрыпник, А. В. Щелчков, И. А. Попов, Ю. Ф. Гортышов // Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках : тезисы докладов. 7-я Всероссийская конференция с международным участием. — Ярославль : ООО «Цифровая типография», 2019. — С. 120.

241. Скрыпник, А. Н. Исследования гидросопротивления и теплоотдачи в трубах с внутренним спиральным микрооребрением / А. Н. Скрыпник, И. А. Попов // Двенадцатая Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (с международным участием) «Будущее машиностроения России» (Москва, 24-27 сентября 2019 г.) : сборник докладов . — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2019. — С. 60.

242. Скрыпник, А. Н. Экспериментальное исследование характеристик оребренных плоских труб / А. Н. Скрыпник, Г. С. Маршалова, И. А. Попов, С. В. Тиунов // Двенадцатая Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (с международным участием) «Будущее машиностроения России» (Москва, 24-27 сентября 2019 г.) : сборник докладов . — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2019. — С. 65.

243. Скрыпник, А. Н. Экспериментальное исследование теплогидравлических характеристик оребренных плоских труб аппарата воздушного охлаждения масла / А. Н. Скрыпник // XXIV Туполевские чтения (школа молодых ученых): Международная молодёжная научная конференция, 7-8 ноября 2019 года: Материалы конференции. Сборник докладов. - В 6 т. — Т. 2. — Казань: изд-во ИП Сагиева А.Р., 2019. — С. 150.

244. Скрыпник, А. Н. Гидравлическое сопротивление и теплоотдача в трубах со спиральным микрооребрением - обзор, обобщение и рекомендации / А. Н. Скрыпник, А. В. Щелчков, И. А. Попов // Тезисы докладов. XXII Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках»,Том 2. 20-24 мая 2019 года, Москва, Россия. — Т. 2. — М: Печатный салон «Шанс», 2019. — С. 69-70.

245. Миронов, А. А. Гидросопротивление и теплоотдача в каналах с поверхностными ин-тенсификаторами в виде скошенных траншейных вихрегенераторов / А. А. Миронов, А. Н. Скрыпник, И. А. Попов, Ю. С. Коханова // Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках : тезисы докладов. 7-я Всероссийская конференция с международным участием - Ярославль. — ООО «Цифровая типография», 2019. — С. 121.

246. Попов, И. А. Моделирование процессов интенсифицированного теплообмена / И. А. Попов, А. В. Щелчков, А. А. Миронов, А. Н Скрыпник // Информационно-сенсорные системы в теплофизических исследованиях : сборник научных статей. В 2-х т. Тамбов. — Т. 1. — М: Печатный салон «Шанс», 6-9 ноября 2018 г. — С. 332.

247. Скрыпник, А. Н. Применение внутреннего спирального оребрения полученного методом деформирующего резания для интенсификации теплоотдачи в теплообменных трубах /

А. Н Скрыпник // Новые технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли. Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием. — 2018. — С. 410-415.

248. Скрыпник, А. Н. Исследование эффективности интенсификации теплоотдачи в трубах с однозаходным внутренним спиральным оребрением / А. Н. Скрыпник, И. А. Попов, А. В. Щелчков и др. // Труды 7-ой Российской национальной конференции по теплообмену. В 3х томах. — Т. 1. — М.: Изд-ский дом МЭИ., 2018. — С. 407-409.

249. Скрыпник, А. Н. Теплогидравлические характеристики теплообменных труб с внутренним спиральным оребрением / А. Н. Скрыпник, А. В. Щелчков, И.А. Попов // Сборник докладов Шестой конференции с международным участием «Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках», 21-23 ноября 2017 года, Новосибирск. — Институт теплофизики СО РАН, 2017. — С. 106.

250. Гортышов, Ю. Ф. Теплоотдача и гидросопротивление в каналах с вихревой интенсификацией / Ю. Ф. Гортышов, И. А. Попов, А. А. Миронов и др. // Десятая Международная теплофизическая школа «Теплофизические исследования и измерения при контроле качества веществ, материалов и изделий". Душамбе. — Филиал МЭИ, 2016. — С. 180.

251. Щелчков, А. В. Теплогидравлические характеристики труб со сферическими выступами / А. В. Щелчков, М. З. Яркаев, А. Н. Скрыпник и др. // Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках. Тезисы докладов. Казань. — Санкт Петербург: Свое Изд-во, 2015. — С. 114-115.

252. Попов, И. А. Повышение экологичности газовых двигателей большегрузных автомобилей / И. А. Попов, А. Б. Яковлев, А. В. Щелчков и др. // Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики "АНТЭ-2015". Международная научно-техническая конференция: Материалы конференции. — Казань: Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ (КНИТУ-КАИ), 2015. — С. 496-506.

253. Скрыпник, А. Н. Исследование гидравлического сопротивления труб с винтовой накаткой , полученной методом пластического деформирования / А. Н. Скрыпник // Международная молодежная научная конференция "XXII Туполевские чтения (школа молодых ученых)"Материалы конференции. — Казань: Казанский национальный исследовательский технический университет им. АН. Туполева-КАИ (КНИТУ-КАИ)., 2015. — С. 462-464.

254. Исаев, С. А. Исаев, С. А. Патент на изобретение РФ № 2 684 303. Теплообменная поверхность. — - 11 с.

255. Скрыпник, А. Н. Обобщение экспериментальных данных по теплоотдаче и гидравлическому сопротивлению каналов со сферическими выступами / А. Н. Скрыпник,

Р. А. Аксянов, Р. Р. Хакимзянов // Международная научно-практическая конферен-ция«ХХ11 Туполевские чтения (Школа Молодых Ученых)». — 2015. — С. 465-471.

256. Попов, И. А. Повышение экологичности газовых двигателей большегрузных автомобилей / И. А. Попов, А. Б. Яковлев, Щелчков и др. // Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики"АНТЭ-2015". — 2015. — С. 496-506.

257. Численное и экспериментальное исследование гидравлического сопротивления и теплоотдачи труб с внутренним спиральным оребрением, нанесенным методом деформирующего резания / И. А. Попов, А. В. Щелчков, А. Н. Скрыпник и др. // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук. — 2017. — № 4. — С. 82-89.

258. Николаев, А. Н. Интегральные характеристики закрученных течений в газоочистном оборудовании вихревого типа / А. Н. Николаев, В. В. Харьков // Вестник Технологического университета. — 2015. — Т. 18, № 18. — С. 130-132.

259. Мингалеева, Г. Р. Оценка энергетических затрат на перемещение потока в вихревых аппаратах / Г. Р. Мингалеева, А. Н. Николаев // Теплоэнергетика. — 1997. — по. 7. — Рр. 65-69.

Таблица А.1 —

Имеющиеся работы по данной тематике

Продолжение Таблицы А.1 на следующей странице

Источник(символ)

Геометрические параметры

Режимные параметры

Withers, А

накатка

[94]

di, [мм]

е,

мм]

мм]

14 - 30

0.43 - 1.16

6.35 - 13.46

N

0, [°]

p/d

e/d

4-10

Re

68 - 85

Pr

0.29 - 0.91

Nu/Nuo

0.02 - 0.24

l/lo

1 •104 - 1.2 • 105

2-11

2.39

1.35 - 2.35

Zimparov,^ Vulchanov,A

[96] [219]

накатка

N

1 - 4

Re

1 • 104 - 6 • 104

[мм]

e,

мм]

мм]

25

0, [°]

68 - 85

Pr

3.4 - 6

0.44 - 1.18

p/d

0.25 - 0.661

Nu/Nu0

6.5 - 16.9

e/d

0.028 - 0.039

l/lo

1.95 - 6.03

пров. вставки

N

1

Re

4 •

104 - 1 • 105

Sethumadhavan,©

[72]

[мм]

e,

мм]

мм]

25

0, [°]

30 - 75

Pr

5.2 - 32

2-3

p/d

0.4 - 2.64

Nu/Nu0

1.5

10 - 66

e/d

0.08 - 0.12

l/lo

1.25 - 3.29

Carnavos,C>,€&

[77]

[78]

резьба

N

16 - 32

Re

1 •104 - 1 • 10'

5

di, [мм]

е, [мм]

Р, [мм]

11 - 23.8

0, [°]

0 - 20

Pr

0.7

1.5 - 2

p/d

0.53 - 4.49

Nu/Nu0

12.8 - 46.77

e/d

0.08 - 0.14

l/lo

разл. виды

N

Re

5•104 - 2.5 • 105

Ravigururajan,

[79]

di, [мм]

е, [мм]