Григорьев В.А., Зорина В.М. - Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник (1982) (1062114), страница 43
Текст из файла (страница 43)
112,90 128,65 146;08 165,37 1325 6,840 320 1238 8,206 7,510 2,50 330 9,881 1140 8,260, 23,93 2,86 340 12,35 9,300 25,20 26, 58 !027 3,35 893 16,24 10,700 4,03 12,790 17,100 719,7 23,03 186,74 29,!3 5,23 56,52 370 203,0 2331 438,4 11,10 210,53 33,73 Таблица 2.19 Теплофизичесиие свойства водяного пара на линии насыщения 15й Осиповне аоложеяия Таблица 2.20 Теплофизические свойства сухого воздуха при р 0,0981 МПа р, кт/мс и'(о, Пс.с к (о*, Вт/(и.
К) ср, кДж/(кг К) т(о и*/с в.(оч ис/с 14,53 16,15 17,19 17,69 18,!9 18,68 19,16 19,63 20,10 20,56 21,02 21,47 21,90 22,77 25,24 26,01 27,91 29,71 31,42 33,09 36,15 39,05 41,74 44,29 46,68 48,99 51,20 53,36 Таблица 2:2! Таплофизичеекие свойства жидких металлов а 10', мс/с т.(0', и'/с Рт. 10« р, «г/и' Натрий (Хз) (/и,,— — 97,3'С, /,=878'С) 1,39 1,36. 1,33 1,30 1,28 1,27 1,27 1,27 1;27 1,28 1,28 1,28 77,0 59,4 50,6 44,2 39,4 35,4 33,0 30,8 28,9 27,2 25,7 24,4 23,2. 1,15 О,ВВ 0,74 66,9, 67,8 928 916 903 891 878 866 854 842 829 817 805 792 780 86,1 84,1 81,6 78,7 75,5 71,9 68,7 66,1 63,8 62,0 60,6 59,7 59,1 100 150 200 250 300 350 .
400 450 500 650 600 %9 700 68,! 67,8 67,2 65,3 63,3 61,7 60,6 59,7 58,9 58,9 59,2 0,65 0,59 0,54 0,52 0,50 0,48 0,46 0,44 0,41 0,39 — 50 — 20 0 !О 20 '30 40 50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200 250 300 350 400 500 600 700 800 900 1000 1!00 1200 1,532 1,350 1,251 1,207 1,166 1,127 1,09! 1,057 1,026 0,996 0,967 0,941 0,916 0,869 0,827 0,789 0,(з2 0,6530 0,5960 0,5482 0,5075 0,4418 0,3912 0,35!О 0,3183 — 0,2916 0,2683 0,2487 0,2319 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00. 1,00 1,00 1,00 1,01 1,01 1,01 1,01 1,01 ,1,01 1,02 1,02 1,02 1,03 1,03 1,05 1,06 1,07 1,09 1,11 1,13 1,16 1,17 1,18 1,20 1,2! 2,05.
2,28 2,44 2,51 2,% 2,72. 2,79 2,86 2,92 2,99 г 3,06 3,12 3,24 3,37 3,49 3,62 3,74 4~06 4,37 4,64 4,91 5,45 5,98 6,47 7,00 7,40 7,84 8,26 8,66 13,4 16,8 19,4 20,7 22,0 23,4 24,8 26,3 27,6 29,2 30,6 32,2 33,6 36,9 40,0 43,3 46,9 50;б 60,0 70,0 80,0 90,6 113 137 162 190 216 2?7 309 9,49 11,97 13,75 14,66 15,61 16,58 17,57 18,58 19,60 20,65 21,74 22,82 23,91 26,21 28,66 31,0! 38,49 36,03 42,75 49,87 57,33 %,22 В!,85 . 99,86 !!8,95 !39,18 !60,14 182,67 205,94 230,17 0,71 0,71 0,71 0,71 0,71 0,71 0,71 0,71 0,7! 0,71 0,7! 0,71 0,71 0,71 0,7! 0,7) 0,71 0,7! 0,7! 0,71' 0,72 0,72 0,72 0,73 0,73 0,73 0,74 0,74 0,74 0,74 Основм тепло- и массоабмена Равд. 2 //родолжаниа табл 2.2/ Х, Вт/!и д) р' а.!а'.
и'/с т 1С', ит/с Рт.10' т, ьс р, кт/»* Ртуть (Нб) (/ „— ЗВ'С, !, 357'С) 13 590 13 570 13 550 13 470 13 350 13 230 13 110 13 000 12 880 12 800 12 700 12 600 12 480 Калий (К) (Фвл 637'С, /в 760'С) 73„0 72,5 6и2,5 57,3 53,8 Литий ((л) (/„„186'С, /, 1317'.С) 515 505 495 474 '1!1,0 92,7 81,7 66,8 61,7 21,6 21,8 22,0 22,4 22,7 0;415 0,424 0,434 0,451 0,460 46, 10 46,70 47; 20 48,0 48,60 200 300 400 600 700 5,14 4,25 3,72 2,98 2,72 465 Сплав 25ь/в 1/а+75ьйК (/„и= — 11'С, !,=784'С) 4,76 2,55 1,63 1,19 0',89 0,68 0,54 0,44 П р н и е ч а н н е. Значение !, приведено'для атмосферного давления. 0 10 20 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 100 200 300 400 500 700 20 100 200 300, 400 500 6(5) 700 818 795 773 750 727 704 681 872 852 828 803 778 753 729 704.
7,79 7,92 8,05 8,43 9,07 9,71 10,4 11,0 11,6 12,2 12,6 13,0 13,3 ' 46„5 46,0 43,11 39,6 34,9 31,0 26,3 22,1 23,3 24,6 25,8 27,1 28!4 29,7 31,0 0,140 0,139 О,!39 0,138 0,137 0,137 0,137 0,137 0,137 0,137 0,138 0,138 0,138 0,817 0,792 0,775 0,766 0,766 0;/70 0,775 1,300 1, 145 1,073 1,040 1,007 0,969 0,935 0,900 4,11 4,19 4,28 4,94 5,33 5,75 6,!7 6,58 7,22 . /,47 '/,72 19,5 23,8 27,7 30,8 34„6 39;0 43,6 48,9 12,4 11,8 11,4 10,'4 9,4 8,6 8,0 7,5 7,1 6,8 6,4 6,2 56,1 42,8 35,2 29,8 25,7 22,1 20,5 93,0 60,7, 36,6 30,8 26,7 23,7 21,4 3,02 2,81 2;66 2,30 1,90 1',61 1,39 1,22 1,08 0,98 0,91 0,86 0,80 0,81 0,59 0,49 0,43 0,41 0,39 0,38 161 Основные полоасения Рис, 2.2!. Коэффициент теплопроводности воды вблизи крити- ческой и сверккритической областей.
Таблица 2.22 Теплофизические свойства масла М44 т, 'С а. кг)», Р' ~ Игд,» ВО И 106 Па с ', кдм/)кг.к) т-)О, и'/с а 1о', ифс 35 414 18 560 6,69 160,0 6,53 133,3 6,25 113,5 11 — 773 10 23 30 40 50 60 70 80 90 100 1!О 120 !30 140 !50 911,0 1,645 903,1' ) 4,712 894,5 1 ),758 879,0 ! 1,651 87),5 ~ !,897 664,0 1,943 856,)о ) 1,989 648'й !. 2 035 840,7 ~ 2,081 63ь,О ) 2,127 825,0 ' 2,173 817,0 ~ 2,219 809,2 ~ 2,265 801,6 ' 2,311 0,1510 0,1485 0,1461 0,1437 0,1413 .О,!389 О,!363 О,!340 0,)314 0„1290 О,!264 0,1240 0,1214 0,1188 0,1168 6180 3031 1638 961,4 603,3 399,3 273,7 202,1 !45,2 110,4 87,31 70,34 56,90 3883 1514 691,2 342,0 186,2 1!0,6 69,3 46,6 32,3 24,0 )7,4 13,4 10,7 8,70 7,10 9.26 8,97 8,69 8,39 8,14 7,89 7,6! 7,33 7,11 6,92 39 000' 15 800 7450 3810 2140 ! 320 858 591 424 327 245 193,5 Основы галло- и мпссообмена 162 Равд.
2 2.З.1. ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ РАЗМЕР, определяющая темпевлтуРА В числа подобия (Хп, Ке, Ре, Пг) входит линейный размер Ьл Теория подобия не лает однозначного ответа на вопрос, какой размер должен быть принят за определяющий, т. е. за масштаб линейных размеров. Если в условия однозначности входит несколько размеров, за определяющий принимается тот, который в наибольшей мере влиает на процесс и удобен в расчетной практике (например, диаметр трубы, диаметр обтекаемого цилиндра, продольная координата и др.). В ряде случаев в качестве определяющего размера принимается не геометрическая характеристика теплообмеиной поверхности, а характерный параметр потока или составленный из разнородных физических величин комплекс, имеющий размерность длины. Теория подобия не дает универсальных рекоменлаций к выбору и определяющей температуры — температуры, при которой выбираются физические свойства теплоносителя, входящие в числа полобия.
Целесообразно в качестве определяющей использовать температуру, которая задается в условиях практических задач илп наиболее. полно отражает особенности состояния тенлоносителя и процесса теплообмена и может быть легко вычислена. 2Л.2. ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ АНАЛОГИЯ ТЕПЛООБМЕХА ПРИ ТУРБУЛЕНТНОМ ТЕЧЕНИИ Аналогия Рейнольдса. Метод прибли.
женного расчета теплоотдачи при турбулентном течении жидкости (не связанный с решением дифференциальных уравнений конвективного теплаобмена) основан на представлениях о гидролинамической аналогии теплообмена. Гидродинамнческая теория теплообмена строится на идее Рейнольдса о единстве процессов переноса количества движения и,теплоты в турбулентном потоке и устанавливает количественную связь между теплоотдачей и гидранлическим сопротивлением. В аналогии Рейнольдса постулируется равенство коэффициентов полярного перепаса импульса и теплоты в любой точке потока и считается, что при характерном для турбулентных потоков интенсивном перемешиваиии среды влияние процессов молекулярного переноса пренебрежимо мало. Если обозначить через т, плотность поперечного потока массы между слоями жидкости, имеющими скорости ш, и шг, температуры Т2 и Ть то, пренебрегая молекулярной вязкостью и теплопроводнастью, касательное напряжение и плотность теплового потока между рассматриваемыми слоями можно представить как тч = шт (% — шз); д= орет(Т2 — Т~) (2 99) откуда, искшочая 1п„ получаем: д =- Тч .
(2.100) Шд — Шя Если теперь применительно к задаче о теплообмеие между по~оком жидкости и омыраемой ею поверхаостью твердого тела принять, что в пристенном слое жидкость заторможена, т. е. юг=О, а температура ее равна температуре степки: Тг=Т,, то согласно (2.100) получим соотношение ср (Тс — Т) Ус = Тес (2.101) ш которое после подстановки в него т*с = $ = — рпр можно представить в безразмер- 8 ной форме 8! = 6/81 (2.102) в этих выражениях ш и Т вЂ” скорость и температура аабегающего потока при внешнем обтекании тел или средняя скорость и среднемассовая температура потока в канале; $ — коэффициент гидравлического сопротивления; 81 — числа Стантона. Уравнения (2.101) и (2.102) представляют собой математическое выражение гидродинамической аналогии теплообмеиа по Рейнольдсу, которая справедлива в рамках принятой модели процесса для потоков с Рг= 1, когда профили скорости и температуры можно считать подобными.
Двухслойная модель. В действительности при любой степени турбулентности потока в тонком пристенном слое сохраняются черты ламинарного течения, скорость равна нулю лишь непосрелственно на стенке (условие ппилипания). В этой зоне, называемой вязким лодслоем, преобладает механизм молекулярной вязкости, а турбулентные пульсации скорости резко затухают по мере приближения к степке.
Толщина вязкого подслоя 6, в котором сохраняются закономерности чисто ламинарного течения, 6 Ри Ь У Тес/Р где Ь=З вЂ”:б. При построении расчетных формул теплоотдачи на основе двухслойной модели потока значение условной толщины эяакого подслоя принимается значительно большим (Ь=12 —:12,7), тем самым учитывается влияние переходной (между вязким подслоем и турбулентным ядром) зоны.
В пределах вязкого подслоя касательное напряжение можно считать постоянным и равным значению его па стенке т.,: дш шб тас = 11 = р —, (2.104) ду 6 и скорость на границе вязкого подслая шс — — Ь )/т lр . (2. 106) Осяовлмг лолажвиия или Аналогично вязкому подслою в пристенной зоне выделяется и тепловой подслой, в и пределах которого преобладает молекулярная теплопроводность. В общем случае толщина теплового подслоя Ь ие равна 6. При.
ближевно считают А ~ 6 Рг Цз (2 10б) Учет перечисленных фактов и составил дальнейшее развитие идеи Рейнольдса и определил современную модификацию гидродинамической аналогии теплообмеиа. Так, используя двухслойную модель потока, плотность теплового потока на поверхности теплообмена можно выразить через теплопроводность вязкого подслоя и условия турбулентного переноса иа его границе: ьа = (Тс Тд); (2 !07) ср (Ть — Т) ч"е = кье (2.108) ю юз Совместное решение (2.107) и (2.108), исключающее неизвестную температуру иа границе теплового подслоя Тд, дает уточненное соотношение теплоотдачи и гидродииамических характеристик потока: ! 8 1+ б — (Ргз' — !) г~ (2.! 09) Ие Рг Иц 8 !+б — (Р з" — !) $ 8 (2.!!О) При Рг=! уравнение (2.109) переходит в выражение аналогии по Рейиольдсу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
