Григорьев В.А., Зорина В.М. - Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник (1982) (1062114), страница 45
Текст из файла (страница 45)
!г х." !т '!тп--т„~ Хп — 3,1 !гс — гопч! Тг. сонат Мн =-. З,ЗГ> фтц = — 4 (! г!п=соп5 ! !Ч!г! 7 св! Тп — гона! ~Тп--т„~ Мп, =-Ч,24 ап — сопи ! <Ьорма проходиого сечсиия трубы Треугольное сечение л— (!в а1 З 3 Шестиугольное сечение а'а=а1' 3 Плоская щель !течение между двумя неограниченными пластинами, с!а=26); при одинаковых Те и ае нй обеих стенках Определяиицая температур а Расч"типа Формула !! родолжение табл. 2.24 1чределы изменения параметров С~ о О) В ОЬ о Ъ о о о1 о Теп:гоотдача при тесгении жидкости (газа) в трубах 169 $ 2.6 Р х 1 д 66 + о 1 зэ 63 И о а о Ф 61 х а о о 63 х ЗХ ,6 х сз, 63 а Ф а в Ф а х а.
ю Ф х Ф ы Ф д О. О Р о 5 д а в х м а 63 х О х Ф а а. 63 р 3 С'3 м Р,д О 'Е' хм 63 сз, ' эя н а д д в х,!». Ф в :х о а. „ ,ЗО Ф Р х о а я сз м 'х д О Ф а З' в х З х х а. д сс о о э «3 Ф М х ы о а Б э 3' !о х 1'- О 6г д а !1 д" э Х Зад а о ы о э о д 30 ХЯ а, о 63 М о о со 00 8 со 3' З.О о о д о а 3. " а 3 63 о » хх о Р~ а х 8 8 н г! 8 к (2.117) н И к гв Я х х э х м и о 30 о О о о а х о о, О о, о о 63 Ф а 6\ а Ф Ф а Ф Ф 8 в х Ф о яа х х а Ф Ф э д ав .а Ф ох хэ 61 а а, хо я М Р, э 30 В ям да 63 63 3 6 Ф 6'3 Х,О о хо Ф 6' ха м м х д х о ха 36 Х д Ф х .и м о хо 66 "' » 3 63 6' Ф э Ф 63 а ах Ф 40 3" х Й м 31 х>,! О ФР.
х э д ох а о = Ф а.одг х оадх э дэдд х Р-3 сгх Ф- э 'О м'3- Ф э ххо о хда 6 ы сссоо Фм ХОФ х '„г,е. май а~а Ь Ф д хо х "х ЫО ХР„ о - "мхах Н ! мхов дэх З~аэ Ф а м э .30 о'3 ,гэ Хо-а мо о СЗ Х.Д ЫЫ .Э, хо 'о "' о 63 6 а со о э РРФ, Х 63 а 30 сгас эа дам оах ах х дх х мх 36 ;:оэ ыо о а хм ад сс мыэ аах хох эдх эах О. -,' * в ! й х д агапэ 63 сс х сс Ь Х Д х Р ы о а Р. м о я 63 СЗ, 6:1 д х х Ф Ф 3' х э о о Б о д а Ф Ф 1 3 сс Р.
6 Ф, а с:3 а в О х д м с:1 О Р Ф Ф Е х с:1 д Ф 11 э + 36 ХЗ " 11 333 о х И Ф 0 13. верхности внутренней и наружной стенок; дв, асв — диаметры вгиутренней и наружной труб кольцевого канала; Хцср — число Нуссельта, вычисляемое по формулам для труб круглого сечения с диаметром 3=с/,— г/„. Поправочный коэффициент ггн '1 1об е = 1 —,' 7 ~ 1~ — — 4,1/1ее~ при г/всзс(„<0,2; В е=-1 при г/вИн ~ 0 2.
Уравнения (2.115) и (2.116) применимы к участку канала с х>1,, Длина участка термической стабилизации !, определяется соотношениями: прп теплообмене на внутренней стенке 1тИэ = 40 ИвИн) ' при теплообмене на наружной стенке ' /т/г/э = 15 (1 + 1 54/в/11в) Для х<1, коэффициенты теплоотдачи а„п а, вычисленные по (2.1!5) и (2.116), следует умножить на поправочные коэффициенты вг, которые определяются по формулалг: прп теплообмене на внутренней стенке (Рг=0,7 — '. 1) ег = 0,86+ 0,8 (г(вИн)~'~ (с!э/х)"; при теплообмене на наружной стенке (Рг=0,7 —:!) ег = 0,86+ 0,54 (с! /х)~ [1+ — '- 0,48(г/ И )~'"~). Уравнения (2.!15) и (2,1!6) применимы к кольцевым каналам с дс/г/в=0,03 —:1 при Рг=0,7 —:100 и гадеса!04 —:104 Продольно омываемые пучки.
Для расчета теплоотдачи продольно омываемых пучков труб (см. табл. 2.25) можно пользоваться формулой !431 )л)ц =стеео' Рг ' при 2,5 10'<Не<105. Для шахматных пучков с 1,1<5/д,<1,5 5 с =- 0 026 в — 0 006. / с Для коридорных пучков с 1,1<5/с!6< <1,3 с = 0,042 — — 0,024. с За определяющий размер в (2,117) принят эквивалентный диаметр, а за определяющую температуру Тр= (Т,+Тх)г2, Теплоотдачу в редких пучках, обтекаемых продольно жидкометаллическим теплоносителем,.можно рассчитать по формулам !441 и [451: !з)ц = 0,58Ре ~' (2.118) при Ре=400: 6000; 5/а3,=1,1 —:1,5; 1чц = 6+ 0,006Ре (2.119) при Ре=30 —:4000; Ке)!О', 5/г/,=1,2 —:1>75 Таблица 2.25 сп г Теплоотдача при турбулентном течении теплоносителя в трубах Форма поперечного ееченнн трубы Раечетнан Формула Пределы намеренна параметроа ГГрнмеча~ нп Круглое сечение ба = Ы 4.10ч < Ре < 5.10а 0,5 < Рг < 5.10а !37, 38! 10а < йе < 5 10а 0,6 < Рг < 2,5 10а [39! о о о и=0,11 при нагревании л=0,25 при охлаждении потока Кольцевое сечение (пвИн = 1 —:.
5,6) г(н = би — бн Прямоугольное сечение (Ь/а ! л-40) 2аЬ г(а =— а+Ь йеРге е ед Мп 8 1+ — +!2,7 $/ — (Рг г — 1) 9 3 зз Ре 8 О,в о,чз г Рг )Одб Ми=0,021йе' Рг' ~ — ] е е Ргс $ = (1,82 !8 )(е — 1,64) а 5 = (100 Ве)-' " вг = (фрс) Ке ) 2.10а 10а < йе < ! Оа 2 < Рг < 140 5 10а < )4е < 1,5 !Оа Формулы получены и предпочтительны для труб с круглой формой проходного сечения, но могут использоваться для приближенного расчета теплоотдачи и в трубах со сложной формой сечения лИв < 15 х/Ыв > 15 !5 < //вв < 60 1/8 > 60 !/с( < 50 !/4 > 50 в!=1 При расчете а: в =1 Треугольное сечение аУ 3 Ы 31 Эллиптическое сечение 2аЬ 1,5(а+Ь) — )' аЬ Шестиугольное сечение Нв= атгг 3 При расчете ои в!= 0,86+ 0,54(И/л)о 4 / г( !0,4 ь = 0,86+0,90( — ) ~ ) Для кольцевых камалов и пучков стержней см.
(2.115)— (2.1!7), а также [38, 42) ! н о о О, Р и Ф й й св н о ч н ь В ч тг й гь Продолжение табл 325 барма паперечната сечения трубы Расчетная 4юрмула Пределы изменения параметров Примечания /2700 ]оМ~~~+ьгю!к ) ° -1"~ — > '" + к —. 1 '| ' Пучок про)лолы)ообтсю)ели)т стержней| ю 8 о о| Круглое сечение Гн.= [5+0,025 Рео а) е 200 Ре < 2.!04 0,004 Рг ( 0,03 йе > 1О' 1/»4 30 1/Ы > ЗО Я О 021 о а,арго,4! [Рг/Рг )ода 6,10з йе . 4.10з 0,7 % Рг < ЯО а/й >!3 6 < а/Ь~~ 13 Трубы с искусственной роховатостью — радиус кривиюаы изогнутой трубы (сппрзльпата змесвина). Прн рас и|с а фиан|юг»не апай. Иа т Ма»РатУРЕ Тл. а аРИ Р»СЧ|т|' Са аа |Сна»Рат»Р| Гн,; аСтапаамс абааааЧСНИЯ СМ. табп.
й 24. П р и м е ч з и и е. Ре=па стаа тсалаппсат|ли выаираю|г» Р|; ы — средняя скорость питала; л ОО б ООО О ду Р— нд а с '!з =. Р! нд, 6] 3 ай — нпс!~ )!а = бо -! ппдс '/з 1 + 1,77— й ем —. ! Длн пРЯмой тРУбы )л!и =-(З,3+0,О!4 Рена) е е| — — 1, 72 !д/1) ц щ е — 1 ею " 1;04 Рг ' ехр ! 0,65 — 1 аа4 !, 13 з/6 ею —— — 1,04 Рг ' ехр ~ 0,65 — ! оо| ! х/й] 13 ! [4!] Прп чистой поверхности теплообменя [36] Если ис принимаются специальные меры, исключаю|дне окислы на поверхности н в потоке [46] Коэффициент тсплоетдачи относится к полной поверхности теплообл|сна [с учетом п|ероховатости) О о Ф а ч м о Теолоогдичо ири внешнем обгекиисси тел 173 В формулах 12.! !8] и (2.!19) в качестве характерного размера используется диаметр стержней.
Более подробна о теплоотдаче продольно омываемых пучков стержней (труб) си. [ЗЗ, 421, Конвективный теплообмен в трубах при резко переменных физических свойствах теплоносителя. Зтат класс задач возникает при больших температурных напорах и в сверхкритическай области состояния вещсства. Здесь коэффициент теплоотдачи при определенном сочетании режимных параметров и физических свойств может быть как болыпе, так и меньше значений, рассчитанных по обычным фориулач для конвектнвного теплообмсна. При теплообмене в сверхкритическай области состояния теплоносителя различают а) нормальные режимы, когда температура стенки монотонно (при дь =сапа!) изменяется вдоль потока соответственно изменению энтальпии (температуре) теплоносителя, б) режимы ухудшенной (или улучшен.
най) теплоатдачи, при которых температура стенки трубы имеет немонотонный (при ухудшенных режимах — пиковый) характер изменения и зависит ат тепловой нагрузке В случае, если свободная конвекция ие оказывает заметного влияния на вынужденное турбулентное течение, то расчет значений а можно проводить в ссютветствин с рекомендациями [37, 47, 48). 2.7. ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ВНЕШНЕМ ОБТЕКАНИИ ТЕЛ Соотношения для расчета локальной и средней теплоатдачп приведены в табл. 2.26. Плоская пластина.
При течении жидкасти (газа) вдоль плоской поверхности (пластины) в пристенной зоне образуется гидроднпамическнй пограничный слой, в пределах которога скорость изменяется от значения ш„ на внешней границе до нуля на стенке На начальном участке пластины, пока пограничный слой тонкий, течение ламинарное.
Далее, на некотором расстоянии х., от передней кромки пластины течение в пограничном слое становится турб>лентпым Условная граница перехода от ламинарного режима течеяия к турбулентному определяется критическим значением чксла Рейвальдса йеьр = шв хир/ч = 5 10з. В действительности значение йе„р эавпсвт ат степени начальной турбулентности набегающего потока, шероховатости обтекаемой поверхности, интенсивности теплаабмена н переход от ламгнарного режима течения к турбулентному происходит не в точке, а на некотором участке. Толщина ламинарнага пограничного слоя растет с расстоянием ат передней кромки пластины по закону бл = бх(т/шах)" =- 5х/йеа", (2.120) а при турбулентном режиме течения 6 = 0,37х/йеюЯ.
(2. 121) Соотношение (2.121) относится к случаю, когда пограничный слой турбулентен начиная от передней кромки пластины При наличии разности тсмпературстенки и потока в пристенной зоне формируется и тепловой пограничный слой, в пределах которого температура теплоносителя изменяется от значения температуры стенки Т, да температуры Тд набегающего потока. Характер формирования теплового слои во многом похож на характер развития гидродинамическога цогранячвого. слоя, и соотношение их толщнн в основном определяется числом Прандтля, т. е. физическими свойствами теплоносителя, Дли ламянарного вограничнога слоя толщина теплового слоя Ьл —— бл/Рг!' . О структуре турбулентного пограничного слоя см.
п. 2.5.2. Тела сложной формы. Картина обтекания тел сложной формы и процессы тепла- отдачи прн этом ссмессст ряд особенностей. Опыт показывает, что плавный характер поперечного обтекания труб и стержней с разной формой сечения, шара и других иеудобоабтекаемых тел возможен лишь при очень малых значениях числа Рейнольдса. В характерных для практики условиях обтекание тел сопровождается отрывам потока н образованием в кормовап частя вихревой зоны.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
