teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Из этой формулы следует, что при Ка . 4" 10 знамение Х» 2 отличается от Хо, .—. 4,36 на 15 %. Как видно, средняя теслоатлача 4« счет 261 а = 13,08 — ' = 176 ВН(и К). 0,908 0,008 Нц ! Пг готт =(! г- — ! (9.Н) 9.6. Задачи с ренгеннкмн а = 3,66 — ' — 170 ВН(ьг . К). 0,648 з 0,014 в.гимны свободной конеекции изменяется незначительно.
однаш окззынасгся, "мо и нижней образуюшей н случае нагревали» жидаоспг прн па=4 10 местный коэффициент теплоотдачи приблизительно н 4 раза больше, "гсм на верхней. Последнее ггриааднт к тому, что температура стенки на верхней образуюшей обогреваемой трубы зш"штовьио больше, чем еа нижней. Резульзюы теоретических решений и знсвсримснтагшные лепные лзз местной гепаошпачи е обогрепаемых трубах ори подземном течении жидкости покагываип, что лс Π— 54К ' ! ЗГЗХ'" приХ< 007, О -240 ирихь 007. Формула (9.Н) справедлива при 250 < Ке < 2 10, Сггйе < 2,6 10, Об < Р» < 10 и щлипег гзждвшючениоп изошрмическшо угасгка (наехоле я !исток обогрева жилшшь имеет параболический профиггь сшросш).
При уаговио, что Пггйе — 26 10 и 8 = 240 ги шсй форьгукы следует, что Нн )Нн, — 3,5 Зя,гача !. Расс ноайте средний кшффвциевз генвшпдачи прн теченвн рансформагариш о мыла по трубке диаметром 4 = 8 мм и длиной ! — 1,2 м. Темиорнгура сшикн г, — 60 "С, а г „= 40 'С. Скорость тг..миня масла о 0,6 мзс. Решение. Прв срднсй температуре г = О 5 (г„г г„) = 50 'С лае зраясформагорвого мести т — 7,58 ° 10 м Гс, 2 = 0,108 В 7(и К); о=680" 10' м (с! Рг — НН () . 705 10 К . Прн г = 60 "С Р,—.495 10' Н,,«Г„.-40 "С пи =аре !04 П -С. Д гя опрелелення режима шчення масла находиьг число Рейиольлсаг 0,6 0,008 Ке = — ''; 633.
7.58 10 Рожи течення ьысяа н 'грубке ламинариый Для того, чтобы установи ем оказывает н влияние на тепзогпдечу свободина коннекцня, вычисляем гнело Рслся: фЬйГ 9,81 . 7,05 . 10 20 0,008 5 т (758 10 ) Так «ак Ка . 3 . 10, та влияние сяобоююй конаскцип мшго и реки м те чсггг л маслл вкзшстиый Вы ггжшем «омплекс. — — — — --2,13 !О Ре И 633 Н! 0,008 Находиьз среднее числе Нуссеж,та и и г т Отав .
Ко. ффнпионг тсгжоатлачи и — 176 Вт1(м . К). Задача 2. В трубе диаметром 4 = 14 мм движется вола Ве средняя гем- оеРаПЭ а Гн:- 50 'С, а чисво Ке — 1500. Вы шслмта и.:.ношение 1„, Я и згичеиие а за предслами 1„, Фгиигесюге свойшя воды считайзе псстонннымгг, Г Спок! Рсцгеаие.
Прн г = сонм 1„,74= 005йе!'г — 005 1500 3,55 — 266. Чггслорг= 3,55 н).- 0,648 ВН(м К) при !„— 50'С. Вобнаспгк к!„, гнело Нц = 3,66. Следовательно. В!нет. (а,бу — 266; а — 170 ВН(м ° К) г ()из) Гагла ~юлучзгм т- т„ т-т, В результшс получам си, и = "8 —, и (10.6) где каэффиписнт тепчютдачн а г и, го (! ОЛ) Запишем ура»пение энергии в еим а тзхже введем чигво Стантозв (10 8) (!0.4) Прл болван» знаках йе 265 т:ти»а д»сяязш ТЕПЛППБМЕН ПРИ ТУРБУ)!ЕНТНПМ ТЕЧЕНИИ В ТРУБАХ !0.1. Аналогии Рейнольдса )(акажем.
что »гиматия Рейно»зле» приближенно справедлива при ту) булензнам течении в трубе. Рассмотрим область шчсззззв х ' 1и, и х " 1а, В»юле было показано (см. 8 8.2), что здесь вар»жение т!виня лю!сина вменяется по раллусу трубы: дт 1 д (10.2) При больших чнювх йе а турбулентном ядре поп»к» о„слабо зависит ат, нйшближаиио о„= сонм Будем счшатзь что на сынке 0, — сспм. Тогда нроизнодная дттд» = дТ Уй» пас!алина, а при рс '- саги будет взстояина (ие зависит ог г) н пеева часть (10 2). Ото!ода медует, гто плотвюзь шалавого ~юток» 0 линейно зависит отг, т.е (1О.З) Со!мета»ля» (10.3) с (10.1), полу заем О(о = сапы Это усчовие п Рг — 1 и Рг — ! обесае гиаасг гюиобие полей сж>растзз и темзмрятуры, т.е тле Т, — темгюрагура с~сики; Т1, и с — юмнерпура и скорасгь жидкгств иа аси трубы Пусв сред «я скоросп,, а Т ср днем.
юсова» темпершура жпд кости в длинам си»енин В (10 4) Т и ис заменим иа 7 и и . 764 Равенства (10.5) продзтффьтениируеь~ по у (у — го - «). Учтем, 'во я на шем случае рср - И а 4=-8( ) " ' Р(а)=' Напряжение а, выразим черв «оэффиииент трения Ь; и =~ро, и бг =— рог Пресбразуя (10.6).
окончательно ззрзводнь~ к формуле, называемой а»а »аг ейреалшьд а 81=118. (10 7) песмотр» иа рял донушений, адстаины» арн выводе фсрмулм, (!0.7) пд удонлазяоритеш во сошасуезс» с шапнымн д»ииыьы. Полыая Ни =. —, йе — — И = — Рг -: 1 из (10.7) гюлучаем зд . Ни йе Рг Ни = ~ йе. 8 -о,з, а,з првбзиженноь — йе '„тогд:зыи- Рс' Если ~!зело Рг-, 1, тепжютдачу находяз пузам час»сипата интегрирзваяня урвсния энергии, а результаты рао е та аппроксимнрукзт заенсимосп ю тина Нн = ~ йсу(йе, Рг), 8 при'зеы.т(йе, Рг) сушсствеиио зависти от Рг и слаба — оз йе. 10.2.
Интеграл Лайова Для удобства чяслеггно~о интсгриролавил и расчета 'нюся Нуссельта ура«пеню эиерпш (10.2) нелссообрюгю кресбраэааать к ингегральному ш ду. Огмы им, что уравнение (10 2) юлнсано в дриблнжении пш раннчного слон, т.е. молеьулярмый н турбулегпиый шрснссы тепэюты влоль оси трубы ги учитываются. Кроме тош, не учить!алетея теплоте трения.
3»и логос!стяга во миопгх практически ««нных случакх Окаэытюошя сир«сопливыми Нри Ч, - соотг адили от вкала н 'грубу От бт Тч ()ОЗ) О. б р,-„ я О Нвелем беэрлэмерюай радиус  — г (го. Проиэволиую дт/дх в (!О 2) эамсвим выражением (029) После этога пошчгги бы минине дифференциальное уравненле. 2 = Я= — (ВД). 0 э:.о ~ке Я 0 е сг,лу симметрии тсмпсрагургюго поля Ч = О. Ивтегрирун последнее уравнение,гпходпм л 2 Д = — ~ —.'Я г)Я ч В О Но плот«остывало«ого гютока лт г Яхлт Ч =. (Л + 2,) — = Л! ! ь †'!— д.
( Х)д' Тогда я ) —.В бд От ЧИ„' ОЯ 2 Д (1 4 — ')Я Яг шхуна юпсгрпрованнем а пределах ог Н гю 1 гюлу'гим я Дггя среднемассовой теигиркгу)ш ниши с Т - т = 2)(т - Т) — В ОВ. О Дюкс (10.9а) слелует поде!«вить в П0.96) и нреобраэоаанное ура«не нне пропнтегриргжвть по частям Н реэулю ате нетрудно гюлу ппь аыраже вне лля числа Нуссеяьта: (10.96) (10.10) )у Сгют ношение (10.10) наливаю ся «вмегрипш Лино а. Для «а ми парного режима темнил!,— О, во„гс — 2(! -Я ). Тогда 2 г ! ) 2(1 - Я') 6 В| э э ВХ Н вЂ” =2) 6Я=Т)!Я -Я + — !6Я=— Нн Я 48 Рагие (см 5 9.4) это значение Нн было полу юно лрупги пюсобом. Выражение пэпа П 0.10) может быть ~юлу ~ено и лля течения в кальма° ом «впало (в прошранстае между л куми «сакс«ель«ими трубам в).
Наряду с ишегралом Лайн«а лля нахшкдсння "г!гшл Нуссельт«нс~юльэу о~ меюд непосредстшииого интегрировавш уравнения энергии, а при переменних свойстве« жидкосгн и длл условий шчсния на начашнам пюровинамическом учаспи — гюлную систему уравнений «Онвскшянош теплообмсна Для эамыканэгл системы врньгеняюэ раэли шье модели турбуленгноспэ («ур е и .
б л са турбулснтнор энергии, в«опят пшотезь. дя» ч, и др.) Ивогла привлешют истовы теории нограгнгчного сжж. 10.3. Теплообмен прн турбулентном течении и круглой трубе О 0 Слеиоеачельво, для ламинарного те миня н трубе ° случае постоянных свойств жилкости и Ч, — сопя! предельное число 1!уссшьтх (х 1«,) й УЮ вЂ” 48111 — 4,36 (! 0.9а) 267 , )' — 'ВОВ ч,й',, т, - т= — ')' — 'бя, Я )ч (14 ДЯ Длл нахождения "гггст~а Нн по (10.10) необходимо раснолнгю ь данными гю профилю сшростн, турбулентной ляэкостн в числу Рг Таь как лри умеренных и боаьших числю Рг прнсшннал обласп, потока о«аэываш наиСюльшш влияние на Обшсс тормическо» сопро~июге ие переносу теплоты, т-т тнт т/е, г,о гзг Е Е,з Юе1,0 1 ч'тг тге "з' К =1О' ш' о Дз я 1О Р «гол.й с с' геп гоч зб ш' ш' яр и' гез г 1Е.4.
! ) —.'.л ел =. —, о, 2' голу е 1 ! г Сз 2 учеб (10. !2) зе Ш = Рг ' б Пг, РЯ Рг 1«,1П о! 26У Г «. Н1.2. Р ты я " 1 П "" Р"З"Г Г п ат Е„Ь Е,з О,г Л точное !ивняк ушззннык харе«!ернсщк в этой области шгссг первосге- ПЕШШС ЗНВ Юющс Квк щгказыввюг опытные данные, т)рбулегпнел вязкссш слшкным обрезок! нзменяетс» гш с ченнго трубы (рнс. 10.1), а прсфтшь скорссш вблнзн ес поверхности полчнняешя «зякогб стенки» (см.
0 б.2) По «!столу, изложенному в 0 10.2, ьгощш не только расс вмять числа Хо, но н гшлучить грвфюкн реснредеяення температуры жилкостн и ологносгп теплового и шкз по рели)су трубы. Эп! грвфикн, полученные Б.С. Пезуховым, приведены не рнс 10.2 в !0.3. Из рнс. КО 2 валко, что чнсло Рг существе!не влоящ на п)шфнль темнературы в трубе. Прн очень мвяых згн'гениях Рг (Рг 0,01) щафнль темнерпуры взпомннасг параболу, е прн больших Рг (Рг 100) темперетурв кннкоши прнблнзнтельно гшсгоянпз зо ш:ех точках сеченюя тр)быш нскгшченяем области вязкого повело». Рнс. !ОЗ пошзывзет, шо зввнснмссзь плотщжтн нншовоп потош О и те~ущего радиусе Ьгнзкз н линейной В условнях сгебплизнрованнош шплообмена нрн турбуггещ е шш юндшсгн с посгояннымн сяойсгвамн число Шв завнип только от Ре н Рг С увеличением Ке ) мсяьшаегся толщинв пязкого подслон, а с увелнченюем Р толщина сяоя молекулярной тенлопронодностн Терьгншскас сооропгшеннс послелнещ слшг вшико орн умеренш.щ н больших значевнзх Рг.
В результате швзугым, по с увеличенном йе и Рг число Ин всзрвсгаез (рнс. !О 4). Термическое сопрогнввенве пристенной областн потоке относнтелыш мазо прн Рг и 1 (тквлкне мсгзляы). В згоьг случае чншш Ин шннсит щ числа Ре. Знзче игр па!Игпбнь л чинны. ил . онспгшк ч шрьВ гомы!учшрг- ° ф р узулля ерш!вес Ы н юнооолун ппгч хкн Нпжкшп пере ег ной Л к перс вмж 1 = «ущ ю шюа (10 !О) Л = 1. а ! (!О П) В(!ОП)уч ен«ш рнт» гзяхчшнхрг(рг 200) ыыпм««й,-г Эта з с м хпь ншзгл ш з» СС. Куш зшм, сон рштз«опьг!яы дю. ш В(1011)(1 — ш пиная змз н, зг)с —.
с,ггт. Н СЛ П ЗУКГ1КПШС УЫГ= РГШРН«О 'гмввф«р У ПОП) РГШШ ЕНЛ 8 рагу| г т и П012) ° ! моч фен«у ку «ю . миг лпую д» о«!ми м к нс ач Рг 200 Ы вЂ” 0,035ЯД Рг ! ощ! При обобщении данных теорет вчесюго ряс»ею и эксперимента лп» ! ам» н жни«осгойлэя 0,5 < Рг -200 н4 10 .
Ке<!О 10 цолученафсрс л !»л Пилу»сел: Лп = ~йе Рг , (10 14) 1 8 1 ь — ь 12,7 з(рг — 1) Ке,'8 ;! ! вдали , !!. (10.15) Нп — Нпеси Е,=~ где лля ««дельной жидкости сонм). Тел» ютпачв на входном участке грубы выме, чсьз а число Нп приближенно опнсмваюся формулой Нв 4 — = (ь 1,2-, Нв х* о !испо Нуссельта вычистяемое цо (!О.!4) Дзгя ллинныь труб (!74> 50) юю!ипю юо«ного участка сюзываюся пало и средгне значоюм Йтз = Нио. Для учета маиспмостн физических свойств теююнгкитевя от температуры П0.14] исобхолимо внести пснр««ку с, н тогда Р, = (0,79 1п — ) (одз Нп = 0021Кс ' Рг ОД се!~ (1О.(б) Рве зпд Н ° ° М ы со 'с 27! 270 гче Лп — ~ис го 11усссльзв ырв стабилизнр ва ь тече тс лообьтене, а также нос!о»нных спойспюх жидкости |ли гам, «оэффилиент трения поведение коэффициент« ген«сот«в'щ на нв'ювьноы участке зависит от условий на »холе в трубу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
