Боришанский Справочник по теплопередаче (555275), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Таблииа 10-2 Значения коэффициентов А„А„А, в фориулах (1О.б) а) Воздух' (р=! агпи! ие 1000 О,тз О.та О,48 о,зо 0,95 0,85 О,З2 0,85 О,та Ожт 1,22 1,45 Одт 1.09 1,!4 о,ш 1,29 1,67 0,26 1,14 1,27 0.29 !.Оз 0,97 1,!7 1,35 1,24 1,57 б) Вода 1ОО 4О !3,5 15,1 !28 !52 зп! 3!2 гз,т 522 !9,4 262 614 17.2 8,0 60 зв ы.з 96 но 16,3 176 366 195 з для воздуха ярв дввлевяях, отличных от ! авва, звзчечяв «озффзцявятов, взятые вз табл. 10-2, следует умвомхты А, вз ргз. А, нв ргз Аз вв р !в гдв р-в авза. Лля сред с Рг « 1 [Л. 10-6! Яц 003 (Ргз Сгг)714 ' " ' (10.6) Значения вспомогательных величин для вычисления комплекса (Р701)в даны в табл. 10-3. За линейный размер ! принимается: а) ддя шара и горизонтальной трубы их диаметр; б) для вертикальной трубы и вертикальной пластины высога обогреваемого (охлаждаемого) участка; в) для гори.
зонтальной плиты ее наимекьшая длина. При этом значение коэффициента С для плиты, абра,ценной греющей стороной вверх, уведичивается на ЗОУз, а для обращенной грею.цей стороной вниз уменьшается на 30% по сравнению со значением С из табл. 10-1. Расчетные формулы имеют вид: а) при 10-з(Рг 4!7(б 1О' 9 )0-) ! Конвенция в неограниченном объеме 751 Таблица !0-б Значения комплекса ~ — 1 для Воды н Воздуха (д ~" ~ча 7' е) Воде 100 ЗЗО ЬЗ .)О-Е а 1470 18 ВЮ 71 ООО Ы1'" 12 ЗОО 19 ЗОО )зао 7820 зыо Ж)" )НО 164О 620 478 (б'" 24,9 15,1 б) Воздух'(р )аыа) 50 !оо ЗОО ЗОО )О-е ЗЗ га О,!17 1,4 О.О408 0,025 О,О!42 о,зза (Ю'" 401 -пз 160 1Зб 324 89,9 109 45 ' 76,5 па !0.4 7,% 9.48 8,75 6,71 6,31 ' длв воедукв иян девленннх, отличных от 1 апа.
внеченвн кочвлек*в ® †,а ! ЕЛЕДУВт Уинатхнтв ЫВ, ВВЛВЧННУ ЯЗЛ , ГДЕ ДВВЛВННВ Р В авеа, Теялоотдача лри свободной конвекции 1 Гл. 10 152 10-2. Конвенция в прослойках )! =а„з где Л вЂ” коэффициент теплопроводности среды, заполняюшей прослойку, при средней температуре в последней; е„= — !(Рг0г) — коэффициент, учитываю,ций влияние конвекции. Согласно опытным данным (Л. 10-21, могут быть приняты следующие расчетные формулы для вычисления коэффициента канвекцни е„: а) при!О'с РгСг ~ — ) ~ — ) с 10г [е,) [хь ) ОЫ2[РО Я(т)] (10-8) б) пр 1О < Рг аг ф) ] —,) <10 ° = — е.йй [Р З (Г) ()О-О) В этих формулах Ь вЂ” толшина слоя; Е, — — отношение длины иути коивективного потока от нижней грани нагревателя и до' встречи с холодильником к высоте этого пути; = 2г — диаметр нагревателя. Лля плоских слоев а = 1, для цилиндрических й = 3. В обоих случаях и = — О.
Лля сферических слоев й = — 3; и = !. Лля вертикальных и наклонных плоских и цилиндрических слоев !., Ез Гб — =!. Лля плоских горизонтальных слоев — =3. Лля горизонталь- Е,= нйх цилиндрических и сферических слоев !., яг+ Ь д -)-Ь ' Расчетная схема для сферического и горизонтального цилиндрического слоев показана на рнс. 10-1, В прослойках, заполненных непроточной (жидкой или газовой) средой, при разных температурах обеих стенок возникают замкнутые циркуляционные токи. Расчет теплопередачи в этом случае ведется по формулам теплопроводности для твердой стенки (гл.
3) посредством введения в зти формулы эквивалентного коэффициента тепла. проводностн прослойки. Эквивалентный коэффициент теплопроводностн прослойки, при неучете теплоотдачи излучением от одной стенки к другой, определяется по формуле: (10-7) 153 й 10-З) Конвенция в глухом канале При значении комплекса Рг Пг (~— ') (у) ~10' влияние канве кцин в щели практиче ски отсутствует и расчет ведется только по теплопроводнасти. При вычислении критерйев за ацределяющую температуру приня1а средняя температура 1 3 ( сне 1 + снь 2)' Рнс. 10.1.
Ресчетнен схеме лля сфегде г „,1, г,„ 2 — температуры па- рнческаго н гсрнеонгеньного цнлннверхнастей нагре- хрнческеге 'ла'е: и а„о 1 — нагреватель: 2 — холодильник дильника. За оп-ределяющий размер принимается толщина слоя й й( = гсж ! Гст 2' Значения комплекса — см. в табл. 10-3. йй та Для учета теплоотдачи излучением между стенками прослойки в величину зкаивалентнога коэффициента теплопроводности вводится лаполнительный член. В этом случае (10.7а) Л „= енЛ+ алй, где а — приведенный коэффициент теплоотдзчи излучением, определяемый со~лиона 4 14-8. !0-3.
КОИВЕКЦИЯ В ГЛУХОМ КаНаЛЕ Свободная конвекция в глухих каналах имеет место, например, в полостях охлаждаемых элементов газовых турбин. При врапьении этих элементов центробежные силы резко увеличнвюот интенсивность свободной коивекции и обеспечивают высокие значения коэффициентов теплоотдачи. Схема движения жидкости при свободной конвекции в глухом канале показана на рис. 10-2. В формулу (1-!) для определения теплового потока следует подставлять [Л.10-4) температуру ядра потока жидкости в канале Г Эта температура несколько превышает температуру жидкости на входе в канал Г, .
В первом приближении для расчетов прини. 1 мается Г = — (Г „+Г,„„). По этой же температуре выбираются фи. зические характеристики жидкости. За определяющий размер при Теллоотдача лри свободной конвениии 1Гл, 1О 154 Ри . 10-2. Схема .движение жидкости прн свободной конвекции в глухом канале: аз — начальный участок; ас— о«нонной участок, к которому подводится тепла вычислении критериев берется длина участка с постоннной температурой ядра жидкости. Она принимается равной длине основного участка.
При расчете критерия Ог для вращаю цихсн каналов вместо ускорения силы тяжести и подставляется центростремительное ускорение ю2 окр /=— И где са — окружная скорость элемента с канаокр ломс 2с' — радиус вращения. На рис. 10-3 приведены данные для расчета теплоотдачи в глухих каналах. С учетом указанного изменения критерия Ог при вра пении элементов одни и те же данные используются для расчета теплоотдачи в неподвижных и вращающихся каналах.
Привелениые данные пригодны для расчетов теплоотдачи в каналах, длина которых не превышает предельной; при г предельной гй „12 уй' гйе . гйу 12М гйи убте й„р где го е Рис. 10.3. Данные па теплоотдаче в глухом канале ! — теоретнческаа зависимость На УССг Рг) при ламинарном характере теченвя в неподвижном канале; 2 — то же при турбуаегтном характере: 3 — зкспернментальяви зависимость прн турбулентном характере течения в. неполвнжвык в вращаю- осихсн канала« $11-1) Конденсация чистого лара на твердых поверхкостяк 155 дер р ф д е р Рис. !О С усредненное эиачеияе коэффицнсвтэ ° длине происходит смыкание пограничных слоев на оси канала, снижаюшее теплоотдачу.
Предельная длина канала вычисляется по формулам !Л. 10-4): при ламинарном течении потока 0,1275 ! .= — '(Рг Ог) И Р еред эе! при турбулентном течении !врез 1 5 Ог Рэ с Здесь Р, — эквивалентный диаметр канала. э — коэффициент, усредненное значение которого приведено иа рис. 10-4. Значение э зависит также от относительной толщины пограничного слоя. Однако при Рг ) 0,5 этой зависимостью можно пренебречь. ГЛАВА ОДИН НАДЦА ТАЯ ТЕПЛООТДАЧА ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ПАРА 11-1.
Конденсация чистого пара на твердых поверхностях охлаждения (общие сведения) Различают три вида конденсации пара иа твердой поверхности: а) пленочная конденсация, когда конденсат стекаэт по поверхности в виде сплошной пленки; ичеет место на поверхностях, хорошо смачиваечых данным конденсатои, а также на слзбо смачиваечых поверхностях при интенсивное ковдэисчцви; б) капельная конденсация, когда конденсат выпадает на поверхности в виде отдельных капель; имеет место иа несмачиваемых повархностях охлзжд ния; в) смешан и а я конденсация, когда часть поверхиостн покрыта каплямн, а часть †пленк конденсата.
В теплообмеиных аппаратах, в которых конденсируется вода, хо- лодильные агенты и т, п., обьшно всегда имеет место пленочная конденсация. В конденсаторах ртутного пара обычно имеет место ка- пельная конденсация, 155 Теплоотдаче при конденсации лара [ Гл. 11 (11.1! /сю Здесь !о — температура насыщения пара при данном давлении; ! ж — средняя температура стенки. Приводимые ниже формулы даны для чистого пара. Сведения о влиипин примесей газов, ие конденсируюриихся в данном интервале температур, даны в й 11-10. В зависимости от количества выпадающего в пленке конденсата наблюдаются режимы течения: ламннарный, волновой, турбулентный.
Число Рейнольдса пленки конденсата равно:' 6' ((е' = ы 3600ер' (1 1-2) Здесь в' [ж/сен] — средняя скорость течения пленки; В ]М1 — толщина пленки; 'р' [иг сен/жз] и ч' [мк/сен] — козффициенты динамической н кинематической вязкости пленки; 6' [не/ле.час] — количество конденсата, протекающего через данное сечение пленки на шири. не в ! Лг. Для вертикальной стенки высотою й [ж] при средней тепловой нагрузке д [ннал/жк час] 6' =— ф. г с В литературе яяогкк кркккмают зкаюкес нс, кычкслекксе кс эккккклсктвсму ГВДРЕВЛЯЧЕСКОМУ ДааыетРУ ПЛЕККК О „ 4Ь..ВЫЧКСЛСНКМС таККМ О6РаааМ КМКЧЕККч Пе' в 4 ркка бельме рассчвтамкых ао формуле !!!а!.
Интенсивность теплоотдачи при капельной конденсации много больше, чем при пленочной; она совпадает с интенсивностью теплоотдачн при конденсации пара на поверхности конденсата. При пленочной конденсации чистого пара(не содержащего жидких примесей и примесей газов, не конденсирующихсн и данном интервале температур) на поверхности пленки практически устанавливается температура насыщения. Исключение составляют пары металлов.
При их конденсации термическое сопротивление пленки конденсата относптельио мало и различие между теплообменом при капельном и пленочном видах конденсации незначительно. Перегретый пар конденсируется так же, как и насыщенный, если его температура насыщения !" выше температуры стенки ус . Ядро потока пара при конденсации может оставаться перегретым. При конденсации перегретого пара во все приводимые ниже фор. мулы для определения козффициента теплоотдачи следует подставлЯть вместо величины теплоты паРообРазованиЯ г величинУ г+Е/ме, Где д!ме [кнал/нг] — разность теплосодержаний перегретого и насыщенного пара.
Расчетная разность температур при конденсации насыщенного и перегретого пара равна: $11-2 ) Пленочная коноенса!(ия ла вертикальной стенке 157 а = 1,13А (~— !) (! 1-6) или 77' — 7' ~0 а = 1,18В 1Л вЂ”,) )(е' (11-7) б) )(е' ) 100, Ьт,э йтз , 0,6 ( Рг'~ 5. 0,16 Рг'Ч')(е' )(е' — 100-1-63 Рг' Ь (11-8) Эдесь йт = 395С кл 5 (11.9) А=(3600, ); В=а'(э'э) '=' —:('— ,) [лг час град ~' !' [ лгэ ~' ~ сек ~' Температурная зависимость коэффициентов А, В, С дается в табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
