Файл: Тепломассообмен Методические материалы для студентов Направление подготовки Теплоэнергетика и теплотехника Профиль Энергообеспечение предприятий Составитель доцент кафедры Энергетики и электротехнологии Артамонова Л..doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 126
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
при турбулентном режиме
Толщину гидродинамического и теплового пограничных слоев на расстоянии х от передней кромки пластины можно рассчитать по формулам:
при ламинарном режиме
при турбулентном режиме
Для пластины с необогреваемым начальным участком длиной при ламинарном режиме справедлива формула
,
где и – обогреваемая и полная длина пластины. Определяющий геометрический размер – .
Теплоотдача при движении потока внутри труб (каналов).
Ламинарный режимтечения в круглых трубах (Rеж<2000) при отсутствии свободной конвекции называется вязкостным, а при наличии свободной конвекции – вязкостно-гравитационным. Переход одного режима в другой определяется величиной , которая находится по определяющей температуре пограничного слоя
Для вязкостного режима движения при среднее по длине трубы число Нуссельта при
где и – длина и внутренний диаметр трубы
; Ре – число Пекле, Ре= Re∙Pr.
Формула справедлива при Ре∙dв/l ≥20 и при отношении коэффициентов динамических вязкостей . Множитель используется только для капельных жидкостей. Определяющий размер – внутренний диаметр трубы. Определяющая температура для Gr, Рг,Nu,Ре, принимается . В противном случае определяющей температурой для принимают , где - среднелогарифмический температурный напор. Поправка на гидродинамический начальный участок определяется по формуле , которая справедлива при . Если , то .
Форма поперечного сечения канала | Эквивалентный диаметр | Коэффициент кг | Коэффициент кт | |
| | |||
Круглое сечение, – внутренний диаметр | | 0,065 | 0,055 | 0,07 |
Кольцевое сечение, отношение внутреннего диаметра к наружному 1>dва/dн≥ 0.1 | | 0,010–0,015 | 0,05 | 0,06 |
Прямоугольное сечение со сторонами а и b, | | 0,023–0,075 | – | – |
Для вязкостно-гравитационного режима при в горизонтальных трубах длиной справедлива формула
Формула справедлива при
. .
В вертикальных трубах при совпадении направлений вынужденной и свободной конвекции у стенки средняя теплоотдача определяется формулой
здесь
Формула справедлива при
В вертикальных трубах при противоположных направлениях вынужденной и свободной конвекции у стенки средняя теплоотдача определяется формулой
где при нагревании, при охлаждении жидкости.
Формула справедлива при и (GrPr)пс=(1,5-12)∙106.
При турбулентном течении жидкости в прямых трубах и каналах с различной формой поперечного сечения ) справедлива формула М. А. Михеева
Для двухатомных газов (например, воздуха) при постоянных физических свойствах можно использовать формулу
Коэффициент теплоотдачи , где - среднелогарифмическая разность температур. Определяющий геометрический размер для круглых труб – внутренний диаметр, для некруглых каналов – эквивалентный диаметр .Формула справедлива при и . Коэффициент учитывает влияние начального теплового участка: при ; при определяется из таблицы:
Поправка εi для турбулентного режима
Re | l/d | |||||||
1 | 2 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | |
10000 | 1,65 | 1,5 | 1,34 | 1,23 | 1,17 | 1,13 | 1,07 | 1,03 |
20000 | 1,51 | 1,4 | 1,27 | 1,18 | 1,13 | 1,1 | 1,05 | 1,02 |
50000 | 1,34 | 1,27 | 1,18 | 1,13 | 1,1 | 1,08 | 1,04 | 1,02 |
100000 | 1,28 | 1,22 | 1,15 | 1,1 | 1,08 | 1,06 | 1,03 | 1,02 |
1000000 | 1,14 | 1,11 | 1,08 | 1,05 | 1,04 | 1,03 | 1,02 | 1,01 |
Теплоотдача при поперечном обтекании труб и пучков
В следующих формулах определяющие величины – наружный диаметр трубок и средняя температура жидкости (кроме
); скорость потока подсчитывается по самому узкому поперечному сечению канала (пучка); и – относительные поперечный и продольный шаги.
А. Одиночная труба. Для одиночной круглой трубы средняя теплоотдача при нагревании жидкости определяется следующими формулами:
при
при
при
Для тонкой проволоки и круглой трубы в потоке трансформаторного масла при имеем
Б. Трубные пучки с гладкой поверхностью. Средняя теплоотдача для труб, расположенных в глубинном ряду шахматного пучка:
при и
при и
при
при