Вопрос 2. Теплоотдача при поперечном омывании одиночных труб

R_e<40 Nu_ж=0,76Re_ж^0,4 Pr_ж^0,37(Pr_ж/Pr_c)^0,25ε_Ψ

10³>Re>40 Nu_ж=0,52 Re_ж^0,5 Pr_ж^0,37(Pr_ж/Pr_c)^0,25ε_Ψ

2∙10⁵>Re>10³ Nu_ж=0.26 Re_ж^0.6 Pr_ж^0.37(Pr_ж/Pr_c)^0.25ε_Ψ

Re>2*10⁵ Nu_ж=0.023 Re_ж^0.86 Pr_ж^0.37(Pr_ж/Pr_c)^0.25ε_Ψ

З а характерную скорость потока принимают максимальная скорость потока или скорость набегающего потока. За определяющую температуру принимается температура жидкости. Формулы для газообразных сред упрощаются, изменяются эмпирические коэффициенты, корректируются численные значения. Когда Re<5, имеет место ламинарный поток (линии тока параллельны), с увеличением Re в кормовой части цилиндра в зависимости от скорости происходит отрыв жидкости от поверхности трубы. Угол отрыва отсчитывается от лобовой точки, может быть равным 80,100,140 градусов, если отсчитывать от лобовой точки А. При этом в кормовой части происходит отрыв потока и турбулизация и образуется два симметричных течения относительно осевой линии (дорожка Карман).

В соответствии с уравнением Бернули если рассматривать любое сечение потока применительно к этой схеме можно показать:

В зависимости от уравнения Бернули при стационарном потоке скорость будет больше а давление меньше относительно этих величин. В соответствии с этим мы получаем разные характеристики у поверхности трубы. Относительный коэффициент теплоотдачи это отношение локального коэффициента теплоотдачи, который соответствует определенному углу, к среднему коэффициенту теплоотдачи по всей поверхности трубы.

Коэффициент теплоотдачи зависит также от угла атаки. Угол атаки это угол, образованный между направлением потока и осью трубы и численным значением.

Вопрос 3. Радиационные характеристики селективных поверхностей

Селективные покрытия, оптические покрытия, создаваемые на поверхности элементов солнечных энергетических установок с целью снижения в них радиационных тепловых потерь. Существуют прозрачные и непрозрачные селективные покрытия. Их наносят соответственно на поверхности прозрачных (изолирующих) или лучепоглощающих элементов установки. Непрозрачные селективные покрытия обладают высоким (~0,95) коэффициент поглощения в видимой и близкой к инфракрасной (ИК) областях оптического спектра, т.е. в спектральном интервале падающего солнечного излучения, и низкой (~0,05) степенью черноты (низкой испускательной способностью по сравнению с абсолютно чёрным телом) в дальней ИК области, т.е. в спектральном интервале радиационных потерь (эти потери представляют собой тепловое излучение лучепоглощающей поверхности, нагретой до температуры 100-300 °С). Прозрачные селективные покрытия отличаются высоким коэффициентом пропускания солнечной радиации и большим коэффициентом отражения длинноволнового ИК излучения. Селективными свойствами обладают тонкие слои окислов металлов, ряд полупроводниковых соединений, некоторые краски. Наносят селективные покрытия гальваническим способом, напылением в вакууме, окраской.

Особая разновидность селективных покрытий – покрытия, имеющие обратное назначение: слабо поглощающие солнечное излучение и вместе с тем обладающие высокой степенью черноты. Такие селективные покрытия применяют для защиты находящихся под открытым небом газгольдеров, нефтехранилищ и т. п. сооружений, что позволяет заметно уменьшить их нагрев в солнечную погоду.