teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 37
Текст из файла (страница 37)
На практике чаще всею «стречается вход в трубу го скачкообрвзгм~м нюснен«ем валере'юою саге«и» (вход с уюупом). )огла за острой кром ой образуется небольцмя сбласгь вихревою мчения (рис. 10 5), а жгем ивсе г месю турб! лентиый оогравичный слой, «оторый лопольно бысзро варастаез, пв что уже при х(И > 20 (» — кгюрдюнта, юс"пттывюма» щ входа а трубу) наступает стабилизация тсгнгооб- н )ч зя ю), ю причем в димжзоне 008 < р,)рж 40 л = 01! прн знгреюнии вид«ощи (Т, > Т„), ил = 0,25 прн се ою)аждении. Чзэс»о Нсс рассчитывают по (!0.14), выбира» знаю«в» фюичесьик свойств жндкощи ло опренеляющсй темнературе, разной средюывссопой теьшеразуре Т .
Значения р„н р„п формул гюгра«очного козффнцненза г„аютветствунзт теыпературзч Т„и Т, Дя» апов лри мм в ли«вазоне 0,4 < Т,(Т < 4 — 0,)б лри о«лампе«ни газа и л =- 0,5 прн его нагревании. Расчсг по формуле Петухова лает наиболее точные значения хоэффнпнентоа зеплоотдачи в жировом интер«иле изме«ения Ке н Рг.
Дэзя быже узкогп диапазона 10 . Ко 10' значсни» а можно пол!- я гь ФРЗ Яхте Здесь индексы юкз и вез указьпжхп на то, что значения фнзн'нсьи: свойств жндкоспз цри определении чисел подобия слелуез выбирал, соответствсгпю по Т„или Тс Для расчет а «озффнцнеита теплоотла ю в ли мратуре имеются н врупм формулы, например формула Дптгуса -быпсрг Нп — 0.023 Ке ' Рг '. (10 17) При нспншьэованнн (10.16), а также (10Л7) следует нчегь я вгшу, чю прн бшпппг< зла !синях Ке н Рг рассчншнный «озффнцненг те»поп!данн может значнтельио (на — 30 сй) отльшюься г действительного и. Так «ак жнлкнс метал»ы |нличаются сжмчбразнем процесса тегикюбмена, дл» ннх указанные выше заанснмосп! неспрашдлггвы, Прн Рг «1 длнна начально! а тсрмнческого учао! аа мала и пракпшескп всл длина тру. бы является областью сшбилнзнроланного тсппсобмена В отлвчне от газов н обычных пылкостей прн турбулентном течении в дкн металз!св омпыеавп злы»нас гразягчг!ые услош.» ва стенке Прн рааниморнаь! обогрене (О, — сонм) Вн — 7 ь 0.025ре ' а прн несю»»ной тсмперюур.
сшнкн (7 — сшзм) Хи . 5 ! 0,025ре ' Нвлн'шс в металле нсрас гворснньпх окснао», «оторые коицептрнруюзс» вблизи сынк», приводят к значите»азы у сюскенню «оэффнцнента тсалоотлачи. В шошунма грубая (змеевиках) набвюданпся более вь!сохне, чем н прямык трубах, мззффнпнензы тепло плачи. Это сбьяшгяетс» лополннгеньвьгм пер»мешин»пнем юшкосз» вследствие закрутки потока и вторнчных шчеинй.
Для прнблнжениоп рас впа числа Хи в ыюгнутой трубе используют дюрмулу !и "с — = !с 3,5-. К' ше Ииэ — !ново йю лля прямог, трубы, го — радиус трубы, Р— радиус вз. гнба (дяя «ругвого змеевик» й — рашбс змеевика). Переход ламнварного режима п зурбуленгный прснсхсдю прн Ке = =де — 2 10 (гэ(й)ц Пв гепноигдачу нрн турбувентном тсченн» оказывает влнянне шгрогомялослг сгснкн трубы.
Для шероховатой трубы ц больше, чеы лп! гз!«шкод. Одна о о и ест сс к гоши ко л. ышу . «Тю»шью т сысш дя- за пр ле. ы вязкого подолия. Зепяаотдача я технических трубах, как правя.ю, подчинасг я зап номер»ошам, спрагеганвмь! ~я глад«их цзуб. Сюдэгггм искусепжинсй шероховэтсстн сзенкн !Руби ля!жегся одины нз методов н>псгшнфякацвн теплообмепа Основная шюн этого метола— разрушение люкого подолия, который представляет собой основное термическое совр<а»пление переносу теплить при Рг ' 0,5. Па теплоотлачу в шероховатой трубе влияют а с!па и форма нышупоа шеменгаа шерохоакгсспь а закис расстояшзе ьшжду ними.
Поскольку кгпффнпиенз тренк» ч для шероховатой тр>бы больше, чем лля глалкой, прн использосаннн шс- 271 розов тости «ак меты нн фг к з нг т г лообмсва необходимо у нпывать дошзлннтсльные затраты мощности на проюмку гснлоноснтюя Из опытов следуег. что оптньальньмн являются .ел)юшке оьа тслв: яысозв шерохонагостн 6», - !06, (6, — тш!шина вязкого !юдслоя) и рэсстояпвс между высту!им» 166», Прн эюм за счет шераховатосгн и, можно увеяичн п, а 2 раза, прн >меренном (н 3 раза) увелнченнн затрат мою»ос н на прокачку геплонос»тел». 1О 4.
Тсплообмш! прн турбуленпн м зпюпнн в кольцевом канале зэ,га Вп = 0,017ре * Р с,а ся! 61 ~,! (10 18) Шормула ПО 18) спр .сл в пр ! 2 б 4 14! < 14 н О 7 < ЗЧ < )ОО. Оп!»дш!я«е!ей тсмверагурой является ыьнжратура низ«ости, а определяюшнм размером, входяшям в формулы дла иакожленнн чнсел Ши н Кв,— акв»жив»нный диаметр и = 4сгр (б ююигвдь сече»ля кольца, а Р— ° смо юнныа» периметр), нрн гем 42 — г1!. Пог!Раногний «озф- ) г' фнинею -~'4 где Рг н Рг, - числа Праплтля для ля»ной жнлкосгн нрв температуре :яидко и н стенки соотвештвенно.
г" Теорем!ческий аюлнз зддачн о тенлаобмене в ольцеьом каны!е г (кольценой трубе) гюказылает, что г' з аобшеьг случае необколнмо рассмюРнжпь дна числа ПУсссаш — э»к ю.ь,т . а юь пч» 273 Кольцевыс канвам (кольцсные срубы) ластаточно часте а»греч»кисл в конструкцвях шнносбменных устройств Прямером мажет служнзь теплообмснннк типа «груба н трубш (рнс.
10.6). Здесь одна горячая жнлкость с тсь!иературой 7!' на входе в теиласбменннк движется по внутренней трусе, а дру ая (ее темперюурэ на входе Тз') — в эаюрс между трубами (кальценом канале) Внешняя труба сбышю хо(юша тшглон он»роя»на, н гоэтому шилообмснной поверхнссзью шижсгся !ольке иоверхнгнп в»у!ранней трубы Пусгь 1, — внузренннй диаметр кольцевого «виана, а йз — его внешний лнаметр.
Расчет тевлопглачн в кольцевом канале рассмотренного тнпа можно проводнть по эмннрнческой ф рыэлс Ис гс ко — ! лк о: лля внутренней н внешней стенок юнала. Обозначим Хи — 'шюо Нус п селю"а лля внутренней стенки, Х|шз — для внешней. Тогда о Хи,з-- О 2 1.| — О Х» 20 ц2| ' '?ю ?л — ЯОХн.
0 | 20 4| где Ни|0 — 'шсзо Нусссгьза на внутренней стенке каиаяа при отсутствии тмшообмсна |ж е|о анелиной стенке (т.е, ц = О, а ц. "О); Хв — шю Нусселлта нн пнеишей стенке прн цм = 0 и 0,2 г 0; Я! — Я! ?52„0, — бюрпмерная аднабати |воюя температура внутренней аттики, «аглв 0 = О. ЭнаЧЕННЯ Хи!в Хил|, О МОЖНО РжаЧИ|аи, |Ю фаюйвяю Яежрг ОС— Райзс |а й ход Слу'|ай Я| — 1 о ивегствусг плоскому пиалу. При Яе > Ю, 1'г > 0,5, Я, > 0,1 лля расчета тепюопшш можно нс|юльюаазь фо|шн)лы ? иш а Сею|а| (0,06 4 О,О~Я, ) йер Хна-.. 2ю 8 С, л С,,?г?В()Ч дерг 2' 8, — 2ю (! ОС„Д78(рг — 1) О, = 373(0 38Я, — 1)Я» ' Рг '. О.ах Я 1? Ст — Н,7 4 1,брг 1 ||4 2" (! 82!8 йе |,ба — О,)РЯ ) ж — О„Н2?Р|' — 1 0 = 22~027 | )~й -Оа7Р -105 Ж Злесь Хис — число Нусаеяьта для круглой зрубы (рассчитывается на форм)яе Пстукова с учетал| тога, |то апределя|аюш размерам явлнегся зквиюлентный диа юр й,); а — 0,16рг Ц .
Указанные формулы справеллнны „.« „4< Юь Н и р ньгшслснии Хи|2 н Хит| слелует ннеть ц виду, "по ц. и52-'- праскпнн нектара О на направления внешних норл|алей ь стенкам канава. В обаик случюх нормана направлены в с|арапу жидюапч прогекаюшьй по «юыювому юналу. Папримср, есзн 5,| О, та внутренняя стенка обогре|ж|пся н от нее тецлшюй позах направлен к жидкости, если же 0 | < О, та о| внутренней стенка теплота отаоднгая, те. зта стенка охпажласгс» 274 à — О,З| Н - 5|ЕЕ |2 Г о 2 ° Ц "4,7.10.5 — Ц "|.| |О, 4.
ц |5 10 | и - то |а а — и„- = ю.|а' О гс ю ю ън 275 10.5. Теплообмсн нрн смен|анной (вынркаенной н свободной) турбулентной кгиюкцни Свободная каны киин макет оказывал сушесгвсннао вянзние на тенлоо|лачу не талыш при ламинарном (см, ф 9.5), ю и при '|урбуленпюм режиме лвижеиия жидкости в трубах (йе ' Ре„) Нсслелний глучай влияния конвекпн| пплробно излм аа|ся а(36]. Расслютрич нратка результаты, подученные авторачн ]36].
О влиянии свободной коиаскцин на ме- ную с ло лач! р - . юй губе можно судн ь по рнс. Ю.7, на котором | ред- 20 ставлены аиытные данные, напученные азя восходя |и а турбушитиого пнняюния паз- |а 14 га' 1О' 277 гО'ха (Рз — 0,7) при равномераом обогрева сгсзвгп зрубы. Вижю, что прн бояьюнх значеиюзх чиста!'раа.офа зависимость чиода Нуссельта от. Лй ршко отлнчаепи от сдучая, когда влияние термогравитаднонной сгюы ие свазываетс» на коэффициенте теплооглачн (Ог -з О, здесь Ог = 8(39 г( Г(Лн )3.
в ч Резкий шаз шпдопгдигн на нача пном у !ветке трубы обь»сдается ламииаризапией погона Прн увели гении тепловой нагрузки 9 тегшооздача алшзи ог ишша обог(жва начинает интенсивно увеличив гься за изет Ршнигн» саоболиоР конвекшзн. Провыз (ггяма») в зависимости Нн — Т(х)й) для гюсхоияигего югижепнв жил»сею а обогреваемых 'зрубпт вабэюдастся петельке при относительно мюгых числах Кс (Кс > Ке„), но и прв больз шнх числах Ке (Ке -- 10 ), 'по следует нз режзжтшов опытен прн амрккризи"зеских давлениях теплоносите ш.
Последнее сбьлснясгся тем, что вблизи псевдокрити'пекой темшратуры Т (земперпуры, соотаетсзиующей максимуму тепэосмкостн) коэффициент сбьемного расширения (3, а слеловатешно, и»оказала» и огра н ацнонивя сила имени очень бовыдие значении. Например, ляя воды при Т .633 К (3 — О,ОНО К, а при Т вЂ” 647 К (3 =28 К . Сне»уст гимегигь, что зввноимость б от температуры, каь и зависимость ченлоемкости г„„поли»и точки, сгю житную юй Тю имеет пикообразиый характер.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
