Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Конвективная теплоотдача при вынужденном движении текучей среды в трубах и каналах
В зависимости от значения критерия Рейнольдса существует ламинарный (), турбулентный () и переходный () от ламинарного к турбулентному режимы течения. Определяющие параметры для расчета критерия Рейнольдса: ; - внутренний диаметр трубы; - средняя по сечению трубы скорость движения флюида.
Теплоотдача при ламинарном движении текучей среды в трубах (Re£2300)
При ламинарном режиме движения в прямых гладких трубах и наличии участков гидродинамической и тепловой стабилизации для более точной аппроксимации экспериментальных данных выделяют два подрежима – ламинарный вязкостный и ламинарный вязкостно-гравитационный. Ламинарный вязкостный режим течения имеет место при числах Рэлея Ra < 8×105, а ламинарный вязкостно-гравитационный режим при числах Рэлея Ra 8×105. Определяющие параметры для расчета критерия Рэлея: , где ; - внутренний диаметр трубы.
А. Ламинарный вязкостный режим движения флюида в трубах (R e£ 2300; Ra < 8×105) Средняя по длине теплоотдача определяется по формуле Б.Г.Петухова , полученная при и . Определяющие параметры: , где ; – внутренний диаметр трубы; - средняя по сечению скорость движения флюида. Замечание. Значение выбирают для флюида при температуре стенки Tw. Величина – поправка на начальный участок гидродинамической стабилизации потока. Эта поправка вводится, если перед обогреваемым участком трубы отсутствует участок гидродинамической стабилизации): если ,то ; если то , где – длина трубы. Определяющие параметры в формулах для расчета : ; - внутренний диаметр трубы; - средняя по сечению скорость движения флюида. Б. Ламинарный вязкостно-гравитационный режим движения текучей среды в трубах (Re £ 2300; Ra > 8×105) Приближённая оценка среднего коэффициента теплоотдачи может быть произведена по критериальному уравнению, полученному М. А. Михеевым [4]: , где – поправка, учитывающая зависимость физических свойств текучей среды от температуры. Определяющие параметры: – средняя температура флюида в трубе; - внутренний диаметр трубы; - средняя по сечению скорость движения флюида. Поправочный коэффициент учитывает влияние начального участка тепловой и гидродинамической стабилизации потока: если , то ; если , то значение определяется по таблице Таблица. Значение при вязкостно-гравитационном режиме
Теплоотдача при турбулентном режиме течения (Re > 104) Средняя теплоотдача при турбулентном течении несжимаемой жидкости с числами Pr>0,7 и Re>104 в прямых гладких трубах рассчитывается по формуле М. А. Михеева [4]: , где – поправка, учитывающая зависимость физических свойств текучей среды от температуры. Величина – поправка, учитывающая изменение коэффициента теплоотдачи на начальном участке гидродинамической и тепловой стабилизации: при >50 =1; при <50 . Определяющие параметры: – средняя температура флюида в трубе; – внутренний диаметр трубы; – средняя по сечению скорость движения флюида.
Теплоотдача при переходном режиме течения флюида (2300 ≤Re ≤ 104)
Переходный режим течения характеризуется перемежаемостью ламинарного и турбулентного течений. Приближённо коэффициент теплоотдачи можно рассчитать по формуле [4]: , где – поправка, учитывающая зависимость физических свойств текучей среды от температуры; значение комплекса K0 зависит от числа Рейнольдса и приведено в таблице; поправка на начальный участок рассчитывается также как и при турбулентном режиме течения флюида.
Таблица. Зависимость комплекса К0 от числа Рейнольдса
Определяющие параметры: – средняя температура флюида в трубе; - внутренний диаметр трубы; - средняя по сечению скорость движения флюида.
Переходный режим течения флюида в прямых гладких трубах также можно рассчитать и по методике, изложенной в [10]: , где и числа Нуссельта, рассчитанные по формулам ламинарного и турбулентного режимов соответственно, γ – коэффициент перемежаемости равный .
Теплоотдача при движении газов в трубах
Для газов температурная поправка »1, а и вышеприведенные критериальные формулы приводится к виду: ламинарный режим ; турбулентный режим ; переходный режим .
Теплоотдача при движении текучей среды в каналах произвольного поперечного сечения
Все вышеприведенные критериальные формулы для расчета теплоотдачи в круглой трубе применимы и для каналов другой формы сечения (прямоугольной, треугольной, кольцевой), при продольном омывании пучков труб (в трубе большого диаметра расположено несколько труб меньшего диаметра и флюид движется вдоль труб), а также при движении жидкости, не заполняющей всего сечения канала. При этом в качестве характерного размера следует применять эквивалентный или гидравлический диаметр , где f- площадь поперечного сечения потока, м2; P – смоченный периметр потока (независимо от того, какая часть периметра участвует в теплообмене), м.
Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 803; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |