<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">izvestswsu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия Юго-Западного государственного университета</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Proceedings of the Southwest State University</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2223-1560</issn><issn pub-type="epub">2686-6757</issn><publisher><publisher-name>ЮЗГУ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21869/2223-1560-2023-27-1-25-37</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">izvestswsu-1088</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Строительство</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Constructions</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Исследование теплотехнических процессов в пластинчатом теплообменнике</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Investigation of Thermal Engineering Processes in a Plate Heat Exchanger</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Саввин</surname><given-names>Н. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Savvin</surname><given-names>N. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Саввин Никита Юрьевич, кандидат технических наук, доцент кафедры теплогазоснабжения и вентиляции</p><p> ул. Костюкова, д. 46, г. Белгород 308012, Российская Федерация </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Nikita Yu. Savvin, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor, Department of Heat and Gas Supply and Ventilation</p><p> 46, Kostyukova str., Belgorod 308012, Russian Federation </p></bio><email xlink:type="simple">n-savvin@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кущев</surname><given-names>Л. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kushchev</surname><given-names>L. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кущев Леонид Анатольевич, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры теплогазоснабжения и вентиляции</p><p> ул. Костюкова, д. 46, г. Белгород 308012, Российская Федерация </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Leonid A. Kushchev, Dr. of Sci. (Engineering), Professor, Professor of the Department of Heat and Gas supply and Ventilation </p><p> 46, Kostyukova str., Belgorod 308012, Russian Federation </p></bio><email xlink:type="simple">leokushev19@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Уваров</surname><given-names>В. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Uvarov</surname><given-names>V. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Уваров Валерий Антальевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой теплогазоснабжения и вентиляции   </p><p>ул. Костюкова, д. 46, г. Белгород 308012, Российская Федерация </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Valery A. Uvarov, Dr. of Sci. (Engineering), Professor, The Head of the Department of Heat and Gas Supply and Ventilation </p><p> 46, Kostyukova str., Belgorod 308012, Russian Federation </p></bio><email xlink:type="simple">tgv@bstu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Окунева</surname><given-names>Г. Л.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Okuneva</surname><given-names>G. L.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Окунева Галина Леонидовна, кандидат технических наук, доцент кафедры высшей математики</p><p> ул. Костюкова, д. 46, г. Белгород 308012, Российская Федерация </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Galina L. Okuneva, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor, Department of Higher Mathematics </p><p> 46, Kostyukova str., Belgorod 308012, Russian Federation </p></bio><email xlink:type="simple">orynevagalina@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov </institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>14</day><month>04</month><year>2023</year></pub-date><volume>27</volume><issue>1</issue><fpage>25</fpage><lpage>37</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Саввин Н.Ю., Кущев Л.А., Уваров В.А., Окунева Г.Л., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Саввин Н.Ю., Кущев Л.А., Уваров В.А., Окунева Г.Л.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Savvin N.Y., Kushchev L.A., Uvarov V.A., Okuneva G.L.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://izvestswsu.elpub.ru/jour/article/view/1088">https://izvestswsu.elpub.ru/jour/article/view/1088</self-uri><abstract><p>Целью исследования является выявление зон вихреобразования в модифицированном гофрированном канале пластинчатого теплообменника с помощью компьютерного моделирования для увеличения интенсификации теплообменного процесса.Методы. Пластинчатые теплообменники имеют компактную конструкцию, что позволяет существенно сэкономить место на производственных площадях и облегчить монтаж и демонтаж оборудования. В соответствии с целью данной работы нами решалась задача создания искусственной турбулизации потока для увеличения теплотехнических характеристик. Для реализации поставленной задачи разработаны пластины, имеющие специальную геометрию, которая создает турбулентный поток жидкости в каналах между пластинами и увеличивает коэффициент теплоотдачи. Это позволяет достигать более высокой эффективности теплообмена при той же площади обмена, что снижает затраты на оборудование и эксплуатацию.Результаты. Результатом данной работы является реализация компьютерной модели модифицированного гофрированного канала для визуальной оценки вли яния искусственно созданных турбулизаторов на степень вихреобразования.Заключение. Внедрение пластин, основная теплообменная часть которых содержит технологические лунки сферической формы, позволяет увеличить эффективность теплообменного процесса за счет роста коэффициента теплопередачи. Кроме того, увеличение коэффициента теплопередачи будет способствовать снижению металлоемкости и стоимости теплообменного оборудования.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Purpose of research. The aim of the study is to identify vortex formation zones in the modified corrugated channel of a plate heat exchanger using computer modeling to increase the intensification of the heat exchange process.Methods. Plate heat exchangers have a compact design, which significantly saves space on production areas and facilitates the installation and dismantling of equipment. In accordance with the purpose of this work, we solved the problem of creating artificial turbulence of the flow to increase the thermal characteristics.To implement this task, plates have been developed that have a special geometry that creates a turbulent fluid flow in the channels between the plates and increases the heat transfer coefficient. This makes it possible to achieve higher heat exchange efficiency with the same exchange area, which reduces equipment and operating costs.Results. The result of this work is the implementation of a computer model of a modified corrugated channel for visual assessment of the impact of artificially created turbulators on the degree of vortex formation.Conclusion. The introduction of plates, the main heat exchange part of which contains spherical technological wells, makes it possible to increase the efficiency of the heat exchange process by increasing the heat transfer coefficient. In addition, an increase in the heat transfer coefficient will help reduce the metal consumption and the cost of heat exchange equipment.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>пластинчатый теплообменный аппарат</kwd><kwd>турбулизация</kwd><kwd>коэффициент теплопередачи</kwd><kwd>компьютерное моделирование</kwd><kwd>вихреообразование.</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>plate heat exchanger</kwd><kwd>turbulence</kwd><kwd>heat transfer coefficient</kwd><kwd>computer modeling</kwd><kwd>vortex formation</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Доклад о состоянии теплоэнергетики и централизованного теплоснабжения в Российской Федерации в 2020 г. // Министерство энергетики Российской Федерации [сайт], 2022. URL: https://minenergo.gov.ru/node/22832 (дата обращения: 18.01.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Doklad o sostoyanii teploenergetiki i tsentralizovannogo teplosnabzheniya v Rossiiskoi Federatsii v 2020 g. [Report on the state of thermal power engineering and centralized heating in the Russian Federation in 2020]. Ministerstvo energetiki Rossiiskoi Federatsii [Ministry of Energy of the Russian Federation [website], 2022. URL: https:// minenergo.gov.ru/node/22832 (date of publication: 18.01.2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Башмаков И. А. Анализ основных тенденций развития систем теплоснабжения России // Новости теплоснабжения. 2008. Т. 2. С. 6-9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bashmakov I.A. Analiz osnovnykh tendentsii razvitiya sistem teplosnabzheniya Rossii [Analysis of the main trends in the development of heat supply systems in Russia]. Novosti teplosnabzheniya = Heat Supply News, 2008, vol. 2, pp. 6-9.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Теплоснабжение населенных пунктов // Федеральная служба государственной статистики [сайт], 2022. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/jkh3.docx (дата обращения 06.11.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Teplosnabzhenie naselennykh punktov [Heat supply of settlements]. Federal'naya sluzhba gosudarstvennoi statistiki [Federal State Statistics Service [website], 2022. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/jkh3.docx (accessed 06.11.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кущев Л.А., Саввин Н.Ю., Якшин С.С. Современные способы повышения эффективности работы отопительных приборов в ЖКХ // Инновационный потенциал развития общества: взгляд молодых ученых. Курск, 2020. С. 304-307.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kushchev L.A., Savvin N.Yu., Yakshin S.S. [Modern ways to improve the efficiency of heating appliances in housing and communal services]. Innovatsionnyi potentsial razvitiya obshchestva: vzglyad molodykh uchenykh [Innovative potential of society development: a view of young scientists].Kursk, 2020, pp. 304-307 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Heat transfer and friction characteristics of turbulent flow through a circular tube with ball turbulators / W. Yuan, G. Fang, X. Zhang, Y. Tang, Z. Wan, S. Zhang // Applied sciences. 2018. Т. 8. №. 5. Р. 776.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yuan W., Fang G., Zhang X., Tang Y., Wan Z., Zhang S. Heat transfer and friction characteristics of turbulent flow through a circular tube with ball turbulators. Applied sciences, 2018, vol. 8, no. 5, p. 776.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Семикашев В. В. Теплоснабжение в России: текущая ситуация и проблемы инвестиционного развития // Всероссийский экономический журнал ЭКО. 2019. №. 9. С. 23-47.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Semikashev V. V. Teplosnabzhenie v Rossii: tekushchaya situatsiya i problemy investitsionnogo razvitiya [Heat supply in Russia: the current situation and problems of investment development]. Vserossiiskii ekonomicheskii zhurnal EKO = All-Russian Economic Journal ECO, 2019, no. 9, pp. 23-47.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Alfarawi S., Abdel-Moneim S.A., Bodalal A. Experimental investigations of heat transfer enhancement from rectangular duct roughened by hybrid ribs // International Journal of Thermal Sciences. 2017. Vol. 118. P. 123-138.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alfarawi S., Abdel-Moneim S.A., Bodalal A. Experimental investigations of heat transfer enhancement from rectangular duct roughened by hybrid ribs. International Journal of Thermal Sciences, 2017, vol. 118, pp. 123-138.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Интенсификация теплообмена / В.Н. Белозерцев, В.В. Бирюк, А.И. Довгялло, С.О. Некрасова, Д.А. Угланов, Д.В. Сармин. Самара: Изд-во Самарского университета, 2018. 208 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Belozertsev V.N., Biryuk V.V., Dovgyallo A.I., Nekrasova S.O., Uglanov D.A., Sarmin D.V. Intensifikatsiya teploobmena [Intensification of heat exchange]. Samara, Samara University Publ., 2018, 208 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Круглов Г.А., Бакунин В.В., Андреева М.В. Теоретические исследования степени взаимосвязи турбулизации потока с коэффициентом теплоотдачи // Вестник КрасГАСУ. 2015. № 6. С. 67–73.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kruglov G.A., Bakunin V.V., Andreeva M.V. Teoreticheskie issledovaniya stepeni vzaimosvyazi turbulizatsii potoka s koeffitsientom teplootdachi [Theoretical studies of the degree of interrelation of turbulization of the flow with the heat transfer coefficient]. Vestnik KrasGASU = Bulletin of KrasGASU, 2015, no. 6, pp. 67-73.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жукаускас А. А. Конвективный перенос в теплообменниках. М.: Наука, 1982. 472 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhukauskas A. A. Konvektivnyi perenos v teploobmennikakh [Convective transfer in heat exchangers]. Moscow, Nauka Publ., 1982, 472 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа, 1975. 497 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nashchokin V. V. Tekhnicheskaya termodinamika i teploperedacha [Technical thermodynamics and heat transfer]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1975. 497 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977. 344 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mikheev M.A., Mikheeva I.M. Osnovy teploperedachi [Fundamentals of heat transfer]. Moscow, Energiya Publ., 1977, 344 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kang C., Yang K. S. Characterization of turbulent heat transfer in ribbed pipe flow // Journal of Heat Transfer. 2016. Т. 138. №. 4. С. 41-50.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kang C., Yang K. S. Characterization of turbulent heat transfer in ribbed pipe flow. Journal of Heat Transfer, 2016, vol. 138, no. 4, pp. 41-50.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Maradiya C., Vadher J., Agarwal R. The heat transfer enhancement techniques and their thermal performance factor // Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences. 2018. Vol. 7. №. 1. P. 1-21.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Maradiya C., Vadher J., Agarwal R. The heat transfer enhancement techniques and their thermal performance factor. Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences, 2018, vol. 7, no. 1, pp. 1-21.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Song K., Tagawa T., Chen Z. Flow Symmetry and Heat Transfer Characteristics of Winglet Vortex Generators Arranged in Common Flow up Configuration // Symmetry. 2020. № 12. С. 38-44.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Song K., Tagawa T., Chen Z. Flow Symmetry and Heat Transfer Characteristics of Winglet Vortex Generators Arranged in Common Flow up Configuration. Symmetry, 2020, no. 12, pp. 38-44.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кущев Л.А., Саввин Н.Ю. Тепловизионные исследования оригинальной пластины теплообменника // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2021. №. 1. С. 38-45.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kushchev L.A., Savvin N.Yu. Teplovizionnye issledovaniya original'noi plastiny teploobmennika [Thermal imaging studies of the original plate of the heat exchanger]. Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta im. V.G. Shukhova = Bulletin of the Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov, 2021, no. 1, pp. 38-45.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кулаков В.В., Каськов С.И. Экспериментальное исследование теплообменной поверхности с полусферическими выступами и впадинами // Будущее машиностроения России. 2018. С. 381-384.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kulakov V.V., Kaskov S.I. Eksperimental'noe issledovanie teploobmennoi poverkhnosti s polusfericheskimi vystupami i vpadinami [Experimental study of a heat exchange surface with hemispherical protrusions and depressions]. Budushchee mashino-stroeniya Rossii = The Future of Machine Building in Russia, 2018, pp. 381-384.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Земсков А.А., Бакрунова Т.С. Способы интенсификации теплообмена // Актуальные проблемы энергетики АПК. Саратов, 2019. С. 110-111.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zemskov A.A., Bakrunova T.S. [Methods of heat exchange intensification]. Aktual'nye problemy energetiki APK [Actual problems of agricultural power engineering]. Saratov, 2019, pp. 110-111 (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Alfarawi S., Abdel-Moneim S.A., Bodalal A. Experimental investigations of heat transfer enhancement from rectangular duct roughened by hybrid ribs // International Journal of Thermal Sciences. 2017. Т. 118. С. 123-138.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alfarawi S., Abdel-Moneim S.A., Bodalal A. Experimental investigations of heat transfer enhancement from rectangular duct roughened by hybrid ribs. International Journal of Thermal Sciences, 2017, vol. 118, pp. 123-138.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Патент на полезную модель № 200477 U1 Российская Федерация, МПК F28F 3/00. Пластина теплообменника: № 2020125892 : заявл. 04.08.2020 : опубл. 27.10.2020 / Н. Ю. Саввин, Л. А. Кущев, М. В. Серебреникова, И. В. Волабуев; заявитель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова».</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Savvin N. Y., Kushchev L. A., Serebrenikova M. V., Volabuyev I. V. Plastina teploobmennika [Utility model]. Patent RF, no. 200477U1, 2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Экспериментальные исследования перспективных способов интенсификации теплопередачи в трубчатом теплообменнике / Б.О. Кустов, А.В. Бальчугов, А. В. Бадеников, М.В. Герасимчук, К.Д. Захаров // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020. Т. 331. №. 3. С. 174-183.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kustov B.O., Balchugov A.V., Badenikov A.V., Gerasimchuk M.V., Zakharov K.D. Eksperimental'nye issledovaniya perspektivnykh sposobov intensifikatsii teploperedachi v trubchatom teploobmennike [Experimental studies of promising methods of heat transfer intensification in a tubular heat exchanger]. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov = Proceedings of Tomsk Polytechnic University. Georesource engineering, 2020, vol. 331, no. 3, pp. 174-183.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
