Свободная конвекция
Неустойчивость конвекции от вертикальной пластины
возмущения затухают при частоте 11,5 Гц |
усиливаются при частоте 11,5 |
|
Гц |
|
|
|
|||
|
|
|
11 |
|
Свободная конвекция
турбулентн.
переходной
ламинарный
В турбулентном режиме коэффициент теплообмена не |
|
зависит от линейных размеров автомодельный |
|
режим |
12 |
|
|
Свободная конвекция
13
Смешанная конвекция
свободная конвекция накладывается на вынужденное течение в каналах
1)параллельная - совпадение направлений вынужденного и свободного движения;
2)встречная - противонаправленное движение свободной и вынужденной конвекции;
3)винтовое движение - на вынужденное течение в горизонтальном направлении накладывается свободное движение, направленное перпендикулярно.
вынужденное течение - Re
свободное течение - Ra=Gr.Pr число Рэлея
14
Границы свободной, вынужденной и смешанной
конвекции |
Re fun Gr Pr ( d |
l ) |
|
В. турб.
перех
См. турб.
Св. турб.
В. лам.
См. лам. |
Св. лам. |
|
Смешанная конвекция около вертикальной пластины
параллельная |
встречная |
|
|
16 |
|||
|
|
Расчетные формулы
Pr 1 |
Nu C Ran |
|
Ra Gr Pr g t l32 a
вертикальная поверхность
Ra |
C |
n |
|
|
|
10-3 - 103 |
1,8 |
0,125 |
103 - 109 |
0,5 |
0,25 |
>109 |
0,15 |
0,33 |
|
|
|
17
Свободная конвекция
При турбулентном движении
Nu ~ Gr Pr 1
3
l |
g t l3 |
1 3 |
||
|
~ |
. |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
Ra Gr Pr
Число Рэлея
f ( l )
автомодельность
18
Свободная конвекция наклонных поверхностей
Пример: охлаждение корпуса реактора снаружи, т.е. охлаждение нагретых поверхностей, обращенных вниз или наклоненных под углом.
Для поверхностей, наклоненных под углом к вертикали вертикальное положение 0
используется число Релея Ra
где вместо g стоит составляющая ускорения силы тяжести, параллельная поверхности g cos
Nu 0,348 Ra1 4 |
|
Nu 0,56 Ra1 4 |
||
для |
|
|
для |
|
воздуха |
|
|
воды |
|
19
Свободное движение жидкости в ограниченном пространстве
конвективные токи отсутствуют
отдельные |
течение по |
ячейки Бенара |
|
|
|
||
ячейки |
всему объему |
|
|
|
20 |
||
|
|
|
|