Боришанский Справочник по теплопередаче (В.М. Боришанский Справочник по теплопередаче), страница 15

Величина коэффициента 2 = 0,023 д Рте'4(') О в принимается по табл. 7.4. »15 рис. 7.2, 7-3 и 7-4 (вклейка) даны номограммы для определенна коэффициента теплоотдачи воздуха и дымовых газов, перегретого пара' и некипящей волы [Л.7-191 прн т)рбулеитном течении в каналах. Номограммы построены с некоторыми вполне допустимыми для практических расчетов отклонениями от изложенного в начале параграфа, а именно: а) Значения поправочного коэффициента СЕ на рис.

7-2 получены путем усреднения величин »5 из табл. 7-3 и удовлетворительно сов палают с результатами более раннего исследования [Л. 7-181 влияния относительной длины труб. Это исследование проведено при числах ' Прп дамлепппх, Глпххпх х хр»гпче»хо> у и с»ер>хрпт»чесхпх, рас ет тепхсотдача д>х пара следует вести и о> гггамме 3. Л. 54мрспохьоххго а М. Е. Шакххпх— м..нпергомхшхпостроепае",И >, Ы55.

102 Тенлоотдача е каналах нри течении несжим. зсидкостп ! Гл. 7 Таблица 7-4 Значении множителя Л для некоторых веществ а) Воздух' (р (алга) с, 'с ООО !ОО 2ОО з,то 3,37 5,2! (ЛЗ 2,92 3,06 1,64 !.71 б) В о д а [по линна насыщения) г, с 300 350 160 20О 260 1ОО зззо зпо (ОЛ) ЗЗ!О 16!5 1230 2740 2670 3230 3690 ЗЯО в) Некоторые хоаодвльные агенты (в жидков состоянии) Жнт!кость 26 ( ЗО 10 2370 Аммиак (нн,) Фреон.!2 (СР,С д Фреон-11 (СРС() углекислота со, 2470 605 615 592 577 549 65! 1140 1130 Псо г) Рассолы НаС! н СаСН С. ео т при -)15'С (гтсмг) -!О 1ааС! 1.06 1,!2 1,176 СаС1, 1,13 1,20 1,25 1,266 12!О 1123 1030 1100 1620 915 920 824 тзб !067 9!3 604 725 'для воздуха при лавленияк, отличных ат 1 алга.

значения коэффициента Е. взятые вз втой таблицы, следует умножать на величину ро 3, где давление р берется в олго. При пользовании формулани (7.!9) и (7-20). а также соответствуюо!ич17 ноно. граммами. для возлуха н газов при давлениях. отличных от 1 а!на, можно условно не изменять аелячину Л. подсчитывая одновременно и по объему воздуха при р 1 ажа.

6 7-4 [ Теплоогдача при гррбулвмгн. течении в некрцглых каналах 103 7-4. Теилоотдача нри турбулентном течении в неируглых ианалах При Рг)06 и ке ~7.10е толщина теплового пограничного слоя мала по сравнению с поперечными размерами потока. В замкнутых каналах зто означает, что основное термнческоа сопротивление локализуется в области вязкого и промежуточного слоев. Поэтому местные искривления и изломы (например в углах) стенок канала вызывают только ограниченные нарушения этих слоев и сравнительно мало меняют общее термическое сопротивление потока.

Практически с точностью до приблизительно 10 Уе можно рассчитывать теплоотдачу в некруглых каналах при Рг) 0,6 и Гсе ) 7000 по формулам (7-!7) — (7-22), подставляя в них значение так называемого гидравлического эквивалентного диаметрз,[Л. 7-1!): 40 0 и (7-24) Здесь Я[же[ — площадь поперечного сечения канала; У [м [ — смоченный периметр канала'. Значения )7 „ для каналов различных форм сечений приведены в табл. !7-!. Расчет теплоотдачи при турбулентном течении в кольцевой щели слелует вести [Л. 7-6) по фюрмуле: ел зз 11г чб' Мц = 0 015Ргз,сне~ з [ )— 1 (7-25) Здесь в )ч)ц и )(е в качестве определяющего размера вводится величина Гу = )уе — )ум В 1Л. ул91 рекоменлуетсн еноанть не весь смоченный нернметр. а только част, его, оо которой нронскоднт тенлообмен, такая реячмендацнн Нркецнпнельнн менее нреенльна.

це от 11 10' до 55.10'. причем зависимости ех от це ие обнаружено. При пользоваизи графиком С рис. 7-2 не нужно определять значение Ке, что упро.цает расчет. Для предельных значений )(е при Е/71(10 в точных расчетах следует вместо Сг вводить «х. б) Г!оправка на неизотермичность для воздуха и дымовых газов введена по данным экспериментальаого исследования [Л. 7-8[. Для случая охлаждения потока поправка принята постоянной, равной 1,06; Ге для случая нагревания эта поправка зависит от — .

тст ' Графики Сг и Сг рис. 7-2 учитывают одновременно с поправкой на неизотермичность зависимость физических характеристик воздуха я газов от температуры потока. в) Для перегретого пара и воды поправка на неизотермичность не введена, так как при об ~чно встречаю.цихся в практике тепловых нагрузках разнзца температур потока и стенки невелика и может не учитываться. 104 Теллоогдача в каналах лри течении несжил, ягидкости [Гл. 7 7-5. Теплоотдача в изогнутых трубах В изогнутых трубах теплоотдача выше, чем в прямых участках труб.

Причиной етого является поперечная циркуляция, вызывающая дополнительную турбулнзацию потока. В таких трубах наблюдается также затягивание перехода от ламинариого режима к турбулентному вплоть до чисел ме = 20 10' †: 30 10'. Значение числа Ке, при котором происходят этот переход, зависит от относительной кривизны д/)г, где Я вЂ” радиус закругления, д — внутренний диаметр трубы. Для винтовых змеевиков 3 с. — с, 12 д г г( ч о,з вез = 2300+ 10500 ~ Н ) (7-26) Расчет теплаотдачи в винтовых (спнральных) змеевиках при йе ) Йеел ведется по формулам для прямых труб с введением соответствующего поправочного коэффициента з„, зависящего от кривизны змеевика. Средине результаты ряда опытов выражаются приближенной формулой: д 'к=!+1,8 —.

(7-27) 7-6. Теплсотдача в прямой ируглсй трубе при Рг ~~1 Хц = [ (Ре, 5 ). При Рг= 0 и стабилизированном турбулентном течении теоретическое решение приводит к формуле: Хц„,1а — — 6,8. (7-29) В действительности низшее значение критерия Хц при турбулентном течении жидких металлов меньше 6,8. Зто обстоятельство указывает на существование некоторого „контактного" сопротивлении, природа которого пока неясна.

Трудности эксперимента и наличие .контактного* сопротивления приводят к значительному расхождению между различиымн экспериментальными данными. Наиболее надежные опытные данные для турбулентного течения в прямой круглой трубе при 15000) Ре)300 описываются [Л. 7-13] формулой: Хи = 5 + 0,02!Раз'тз. (7-30) бс28) )Квдкие металлы отличаются от газов и других жидкостей тем, что их коэффициент температуропроводности много больше коэффициента кннематической вязкости.

т. е, Рг « 1, Поэтому процесс молекулярной теплопроводности в турбулентном потоке жидкого металла играет существенную роль не только в пристенном слое, но и в турбулентном ядре. Следствием является то, что теплоотдача в турбулентном потоке жидкого металла практически однозначно определяется [Л. 7-13 ] зависимостью: Близкие результаты дает также [Л. 7-15) формула: Мп = З,З+ 0.014рез,з (7.3!) Для упрощенных расчетов при 10000) Ре э300 применима формула [Л, 7-5]: Мп =5 -1- 0,0021Ре.

(7-32) В области чисел 20 'Рг(ЗЭЭ расчет можно вести по формуле [Л. 7-5): Мп = 0,7Реиз, Физические характеристики относятся к средней температуре потока. При Р,'7 ( 30 рассчитанное значение а умножается [Л. 7-15) на козффипиент си адв е = — 1,72[ — ~ х— (7-33) Поправку на неизотермичность для жидких металлов. ввиду слабой зависимости теплоотдачи от вязкости и коэффипиента теплопро. водности от температуры, вводить не следует. 7-7. Теплоотдача в переходной области чисел [4е В круглых трубах переходная область течения и теплообмена практически заключена менгду числами йе от 2300 до 5000 — 7000.

В шелевых каналах наблюдается увеличение этого интервала чисел йеЗначения коэффициентов гидравлического сопротивления и теплоотдачи в этой области нестабильны и сильно зависят от условий проведения испытаний [Л. 7-4, 7.7, 7-!7). Поэтому точность расчета теплоотдачи для переходной области чисел йе невелика. Для круглой трубы при числах Рг~0,5 и 2300( йе ( 5000 расчет рекомендуется вести по интерполяпионной логарифмической прямой, проведенной между значениями числа Мп, рассчитанными при йе = — 2 300 по формуле для ламинарного течения, и значением числа Мп, рассчитанного при йе = 5 000 по формуле длн развитого турбулентного течения.

Ввиду нестабильности пропесса влияние температурного фактора можно не учитывать, а показатель степени пра числе Рг принять постоянным, равным '/м Построенная на этом принципе расчетная формула имеет вид (- Рг)0,5; 2300(йе~5000; —.)ЗО); 5 0 а) йерг ив ,>12 с 1я— ""=2' (Р' д ) (гзоО) су б) йеРг — (!2 йЕ т'З+1К ! г Ми =3,65 (23110) (7-34) (7.35] $7-7 ] Теллоотдача е переходной области чисел йе )05 [()6 Теплоотдача в каналах при течении несжим, асидкости [ Гл, 7 7-8. Влияние шероховатости трубы Наличие шероховатости ие влияет на теплоотдачу при ламинар ном течении и повышает теплоотдачу при турбулентном течении.

На теплоотдаче при турбулентном течении шероховатость трубы начинает сказываться при больших числах це и слабее, чем на гидравлическом сопротивлении [Л. 7-!3]. Достаточных данных о влиянии э~ого фактора пока нет. 7-9. Теплоотдача в каналах с поперечными и косыми волнами Поверхность нагрева современных регеиерзтиваых воздухоподогревателей часто выполняется для интенсификации теплоотдзчн из волаистых листов. Коэффициент теплоотдачи для таких поверхностей зависит от их конструктивного оформления.