|
За определяющий размер принимается ширина щели , |
|
за расчетную разность температур - величина |
. |
|
|
В рассматриваемом случае |
. |
При |
этой |
температуре |
|
|
; |
Вычисляем произведение
Коэффициент конвекции
тогда
.
Плотность теплового потока через воздушную прослойку
7-12. Как изменятся эквивалентный коэффициент теплопроводности и плотность теплового потока в условиях задачи 7-11, если щель между плоскими стенками заполнить водой под давлением, а все другие условия оставить без изменений?
Ответ: 
.
7-13. Как изменится эквивалентный коэффициент теплопроводности, если толщину щели уменьшить в 2 раза, а все другие условия оставить такими, как в задаче 7-11.
Ответ: 
уменьшится в 1,68 раза.
7-14. В контуре для изучения гидродинамики и теплоотдачи жидкометаллических теплоносителей металл в заборном баке нагревается при помощи горизонтального
104
электрического нагревателя, имеющего форму цилиндра диаметром .
Вычислить коэффициент теплоотдачи от поверхности нагревателя к металлу для случая, когда контур заполнен
натрием с температурой |
, а температура |
поверхности нагревателя |
. |
Ответ: |
. |
Решение.
Теплоотдача при свободном движении жидких металлов может быть вычислена по формуле
В этом уравнении и |
находятся в зависимости от |
|
значений числа Грасгофа: |
|
|
при |
|
; |
при |
|
. |
Физические свойства |
выбираются |
при температуре |
. |
|
|
Для рассматриваемого случая |
. |
|
При этой температуре физические свойства натрия имеют следующие значения:
При этом значении числа Грасгофа
и ;
тогда
откуда
105
7-15. Как изменится коэффициент теплоотдачи от поверхности нагревателя к теплоносителю, если в задаче 7-14 контур заполнить:
а) литием 
; б) сплавом (эвтектика) 
.
Температуры теплоносителей и поверхности нагревателя остаются как в задаче 7-14.
Ответ: а) 
; б) 
.
8. ТЕПЛООТДАЧА ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ПАРА
8-1. На наружной поверхности горизонтальной трубы
диаметром |
и длиной |
конденсируется сухой |
|
насыщенный водяной пар при давлении |
. |
||
Температура поверхности трубы |
. |
|
|
Определить средний коэффициент теплоотдачи от пара |
|||
к трубе и количество пара , |
, которое конденсируется на |
||
поверхности трубы. |
|
|
|
Ответ: |
|
|
. |
Решение:
При пленочной конденсации сухого насыщенного пара на горизонтальных трубах средний по периметру коэффициент теплоотдачи можно определить по следующей формуле:
где
температурный напор; 
радиус трубы; 
и коэффициент теплопроводности, кинематический
106
коэффициент вязкости и плотность конденсата при темпе-
ратуре насыщения |
; |
теплота парообразования при . |
|
Формула |
справедлива при |
( |
|
коэффициент поверхностного натяжения) и ламинарном течении пленки конденсата, что определяется условием 
. Для встречающихся на практике случаев эти два
условия обычно выполняются.
Формулу (8-1) можно записать следующим образом:
где
Значения комплексов 
и 
зависят только от рода жидкости и температуры насыщения. Для воды значения этих
комплексов в зависимости от |
|
приведены в таблице. |
|||||||
|
|
Значения А и В для воды |
|
Таблица 8-1. |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
5,16 |
|
1,62 |
|
170 |
|
136 |
|
12,04 |
30 |
7,88 |
|
2,06 |
|
180 |
|
150 |
|
12,90 |
40 |
11,4 |
|
2,54 |
|
190 |
|
167 |
|
14,02 |
50 |
15,6 |
|
3,06 |
|
200 |
|
182 |
|
15,05 |
60 |
20,9 |
|
3,62 |
|
210 |
|
197 |
|
16,08 |
70 |
27,1 |
|
4,22 |
|
220 |
|
218 |
|
17,63 |
80 |
34,5 |
|
4,88 |
|
230 |
|
227 |
|
18,40 |
90 |
42,7 |
|
5,57 |
|
240 |
|
246 |
|
19,78 |
100 |
51,5 |
|
6,28 |
|
250 |
|
264 |
|
21,32 |
110 |
60,7 |
|
6,95 |
|
260 |
|
278 |
|
22,70 |
120 |
70,3 |
|
7,65 |
|
270 |
|
296 |
|
24,42 |
|
|
|
|
107 |
|
|
|
|
|