Теплообмен при поперечном омывании одиночной трубы
Теплообмен при поперечном омывании одиночной трубы
При поперечном потоке жидкости, омывающей одиночную круглую трубу, плавное, безотрывное омывание поверхности круглой трубы наблюдается только при Re < 5.
|
Рис Обтекание цилиндра потоком жидкости при ламинарном режиме течения, Re < 5.
Рис Обтекание цилиндра потоком жидкости при ламинарном режиме течения, Re >5. |
Рис. Изменение коэффициента теплоотдачи по периметру сечения цилиндра при поперечном обтекании и Re =2-5•105.
Рис. Распределение скоростей у поверхности цилиндра и образование возвратного течения. |
Рекомендуемые материалыFREE Маран Программная инженерия Техническое задание -18% Курсовой проект по деталям машин под ключ -20% КМ-3. Трехфазные цепи
| Фото обтекание круглого цилиндра при Re=2000, В верхней части цилиндра сформировавшийся ламинарный слой разрушается, затем он отрывется и образуется турбулентный след |
|
| Фото обтекание круглого цилиндра при Re=10000, В верхней части цилиндра сформировавшийся ламинарный слой разрушается, затем он отрывется и образуется турбулентный след. |
|
| Фото изотерм при охлаждения круглого цилиндра в потоке для режима Re=120. Асимметрия изотерм в потоке объясняется влиянием естественной конвекции. |
При больших значениях Re картина омывания лобовой и кормовой половин трубы совершенно различны . Ламинарный пограничный слой, образующийся в лобовой части трубы отрывается от ее поверхности и в кормовой части образуются два симметричных вихря. Только 45—47% периметра сечения трубы (при углах j = 80—85о, отсчитывая от лобовой точки омывается потоком жидкости безотрывно, вся остальная ее часть находится в вихревой зоне. Чем больше скорость потока, тем при больших углах j происходит отрыв ламинарного пограничного слоя. При больших значениях числа Re ламинарный пограничный слой переходит в турбулентный, а отрыв слоя происходит при j = 120—130о. Это смещение приводит к уменьшению вихревой зоны в кормовой части трубы и обтекание ее улучшается. Турбулентный пограничный слой появляется при числах Re = 1 • 105 — 4 •106. На появление турбулентного пограничного слоя боль-
шое влияние оказывает начальная турбулентность потока, чем она больше, тем при меньших значениях числа Re.
Среднее значение коэффициента теплоотдачи при поперечном обтекании круглой трубы при Re
=5-1 •103
,
для воздуха: 
.
При Re=1•103- 2 •105
Для воздуха - 
.
В расчетах в качестве определяющего линейного размера принимается диаметр трубы, за определяющую температуру – средняя температура жижкости.
Приведенные формулы получены для цилиндра, ось которого перпендикулчрна потоку жидкости. Если угол атаки y< 90о, то в выражение для 
вводится поправочный коэффициент ey, значения которого приведены ниже в таблице, и 
.
Таблица
Значение ey для одиночной трубы.
| y, град | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 |
| ey | 1 | 1 | 0,98 | Рекомендуем посмотреть лекцию "4 Участники уголовного процесса". 0,95 | 0,87 | 0.77 | 0,67 | 0,6 | 0.55 |
