Добавил:
Выпускник УГАТУ Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
14
Добавлен:
01.02.2020
Размер:
4.65 Mб
Скачать

39.Стабилизация конвективного теплообмена по длине канала в ламинарном и турбулентном режимах течения

При ламинарном режиме течения сила инерции становится пренебрежимо малой по сравнению с силой вязкостного трения, а мера их отношения – критерий Рейнольдса – вырождается и выпадает из числа аргументов для описания интенсивности теплообмена.

При турбулентном режиме течения даже при стабилизировавшемся профиле скорости вследствие турбулентных пульсаций в потоке существенными являются и инерционные силы и силы вязкостного трения, так что мера их отношения – критерий Re – должна быть включена в качестве аргумента для числа Nu. Турбулентные же пульсации температуры на участке стабилизировавшейся теплоотдачи приводят к тому, что существенным для интенсивности теплопереноса в потоке остается и критерий Pe.

Интенсивность стабилизированного теплообмена (когда ) при ламинарном течении определяется в круглой трубе следующим образом:

а) если поверхность трубы является изотермической

3,66,

б) если плотность теплового потока в стенку трубы везде одинакова

4,36.

Критериальные формулы для описания теплообмена в ламинарном режиме течения (0 < Re < 2320) должны учитывать наложение на течение жидкости (газа) термической свободной конвекции, которая возникает при значительных разностях температур потока и омываемой поверхности. При этом если труба расположена горизонтально, то на продольное движение жидкости накладывается ее поперечное течение. В том же случае, когда труба расположена вертикально, на продольное движение накладывается восходящее (температуры трубы выше температуры потока) или нисходящее течение. Учет влияния свободной конвекции на вынужденное ламинарное движение и теплообмен в канале производят в том случае, когда величина критерия Рэлея, вычисленная с использованием в качестве характерного размера внутреннего диаметра трубы, соответствует неравенству .

При турбулентном режиме течения в канале (Re > 104) длина участка тепловой стабилизации в настоящее время принимается равной

и для описания теплообмена рекомендуется формула Крауссольда–Михеева, полученная на основании обработки огромного количества экспериментальных данных.

40.Теплообмен при свободной конвекции у вертикальной плиты

В этом случае жидкая или газообразная среда простирается в бесконечность по нормали к поверхности внесенного в нее твердого тела.

При термической свободной конвекции у вертикальной поверхности нагретого тела (), начиная от нижней кромки, течение в пограничном слое сначала ламинарно.

На некотором расстоянии от нижней кромки толщина ламинарного пограничного слоя становится большой, его устойчивость потока теряется и течение в пограничном слое становится локонообразным. Еще выше оно становится турбулентным

Интенсивность теплообмена на выделенном участке плиты зависит от того, какова протяженность находящегося на нем ламинарного, локонообразного или турбулентного течений. Критериальные формулы для описания теплообмена при свободной конвекции должны иметь вид связи между числом Нуссельта и критерием Рэлея

Соседние файлы в папке ТМО2010_ответы