8.1. Үлкен көлемдегі еркін конвекция

Вертикалды құбырлар мен пластиналар үшін, ламинарлы тәртіптегі жылуберу келесі формуламен анықталады:

. (166)

Анықталатын өлшем – Жылуалмасу бетінің Н биіктігі. Анықталатын температура— денеден ара қашықтықтағы сұйықтықтың температурасы (қабырғадағы температура бойынша анықталатын басқа).

мәні кезінде вертикалды беттің бастапқы аймағында ламинарлы шекаралық қабат, содан соң ол ауысып турбулентті қабат туғызады. Осы қабаттың арасындағы шекаралықбиіктігінің ағысын көрсетуге болады, ол келесі формула бойынша анықталады:

. (167)

биіктігіне дейінгі ламинарлы аймақтағы жылуберу (166) формула бойынша анықталады, ал турбулентті биіктіктегі (мұндағы H — құбырдың толық ұзындығы мен пластина биіктігі) келесі формула бойынша анықталады:

. (168)

Вертикалды беттегі шекаралық қабаттың ламинарлы және турбулентті ағысы кезіндегі биіктік бойынша орташа жылуберу коэффициенті келесі формуламен анықталады:

, (169)

мұндағы және — шекаралық қабаттың ламинарлы және турбулентті аймақтарындағы орташа жылуберу коэффициенті.

Сыртқы диаметрі горизонтальды құбыр үшін :

кезінде

; (170)

кезінде

. (171)

Анықталатын өлшем — , анықталатын температура

.

Жоғары және төмен бағытталған жылуберу беті бар горизонтальды пластинаның жылуберуі (166) формула бойынша анықталады, екінші жағдайда алынған жылуберу коэффициентін 2 есе төмендету керек. Анықталатын өлшемге пластинаның аз бөлігі қабылданады.

кезіндегі жұқа қыздырылған сымдардың диаметрі 0,2—2 мм кезіндегі жылуберу:

, (172)

мұндағы .

Егер болса (170) формула қолданылады.

Сұйық металдар мен балқымалардың жылуберуі:

. (173)

Анықталатын температура ; Горизонтальды құбыр үшін анықталатын өлшем— сыртқы диаметр,вертикалды бет үшін—биіктік; .

Егер , онда С = 0,52, n = 0,25; егер , онда С=0,105, n=1/3.

Көлемдік ұлғаю коэффициенті жуық щамамен келесі формуламен анықталады:

8.2. Шектелген көлемдегі еркін конвекция

Тар саңылауларда, жазық және сақиналы арналар мен қабаттар арасындағы жылуалмасуды келесі түрде анықтауға болады:

кезінде —жылуөткізгіштік формула бойынша;

кезінде —

. (174)

формула бойынша анықтауға болады. Анықталатын өлшем- тесік пен саңылау ені ; Анықталатын температура , мұндағы және — тесік немесе саңылау температурасы.

Таза будың қабатты конденсациясы кезіндегі жылуберу. Сұйықтықтың қайнауы кезінде жылуберу.

Конденсация — жылу бөлінумен шығарып салатын, аса төмен қанығу температурасы және будың қабырғамен жанасатын температурасы кезінде –газтәріздес күйден суйық күйге өтетін үрдісті айтамыз.

Конденсат қабырғасының дымқылдағыштық бетінде жазық қабат туындайды(қабатты конденсация). Конденсат қабатының қозғалысы ламинарлы және турбулентті болады. Вертикалды беттен ламинарлы қабатпен ағу кезінде конденсатттың толқындық ағысы байқалады, бұл жылуберудің интенсивті өсуіне әкеледі.

Қайнау — қыздырылатын қабырғадағы немесе аса қыздырылған сұйықтықтың ішкі булы фазасының туындау үрдісі.

Аса қыздырылған сұйықтық — белгілі бір қысымдағы қанығу температурасынан -дан оның температурасының асуы.

Үлкен көлемде сұйықтықтардың қайнауы кезіндегі температуралық қысымнан немесе жылулық ағын тығыздығынан q тәуелді, қыздырылған қабырға беттерін көпіршікті немесе қабатты қайнау тәртіптері деп ерекшелейді. Қайнаудағы көпіршікті тәртіптегі максималды жылулық жүктемені жылулық ағынның бірінші критикалық шығыны деп атаймыз.

Арналарда немесе құбырда қозғалатын сұйықтықтың қайнау үрдісі аса бір ерешеліктермен сипатталады. Сұйықтықтың жылдамдығы, оның физикалық қасиеттерінен, қысымнан, құбырдың ұзындығы мен диаметрінен, оның кеңістікте орналасуынан тәуелді болуына қарай бірнеше ағыс тәртіптерін ерекшелеуге болады, мысалы, көпіршікті, снарядтық, эмульсионды, дисперсті-сақиналы, қат-қабатты.