7.1. Свободная конвекция в большом объеме

Теплоотдача при ламинарном режиме для вертикальных труб и пластин определяется по формуле

.(166)

Определяющий размер — высота Н поверхности теплообмена. Определяющая температура — температура жидкости вдали от тела (кроме ,который определяется по температуре стенки).

При значениях на вертикальных поверхностях образуется на начальном участке ламинарный пограничный слой, который затем переходит в турбулентный. Границей между этими слоями служит сечение на высоте , значение которой определяется в формулы

.(167)

Тогда теплоотдача на ламинарном участке до высоты рассчитывается по формуле (166), а на турбулентном участке высотой (где H — полная длина трубы или высота пластины) определяется по формуле

.(168)

Средний по высоте коэффициент теплоотдачи при наличии ламинарного и турбулентного участков пограничного слоя на вертикальной поверхности

,(169) где и —средние коэффициенты теплоотдачи на ламинарном и турбулентном участках пограничного слоя.

Для горизонтальной трубы с наружным диаметром :

при

;(170)

при

.(171)

Определяющий размер — , определяющая температура .

Теплоотдача горизонтальной пластины с теплоотдающей поверхностью, обращенной вверх или вниз, рассчитывается по формуле (166), причем во втором случае полученный коэффициент теплоотдачи следует уменьшить в 2 раза. За определяющий размер принимается меньшая сторона пластины.

Теплоотдача от тонких нагретых проволочек диаметром 0,2—2 мм при (пленочный режим)

,(172)

откуда .

Если , то используется формула (170). Теплоотдача жидких металлов и сплавов

.(173)

Определяющая температура ; определяющий раз­мер для горизонтальной трубы — наружный диаметр, для вертикаль­ной поверхности —высота; .

Если , то С = 0,52, n = 0,25; если , то С=

=0,105, n=1/3.

Коэффициент объемного расширения приближенно определяется

Выражением

.

Лекция №16

ТЕПЛООТДАЧА ПРИ СВОБОДНОЙ КОНВЕКЦИИ

7.2. Свободная конвекция в ограниченном объеме

Теплообмен в узких щелях, плоских и кольцевых каналах и про­слойках приближенно можно определить:

при — по формулам теплопроводности;

при — по формуле

.(174) Определяющий размер — ширина щели или зазора ; определяющая температура , где и — температура стенок щели или зазора.

Лекция №17

ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ПЛЕНОЧНОЙ КОНДЕНСАЦИИ ЧИСТОГО

ПАРА

Конденсация — процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое — происходит при соприкосновении пара со стенкой, имеющей температуру , более низкую, чем температура насыщения , и сопровождается выделением теплоты. На смачиваемой поверхности стенки конденсат образует сплошную пленку (пленочная конденсация). Движение пленки конденсата может быть ламинарным и турбулентным. При стекании ламинарной пленки с вертикальной поверхности наблюдается волновое течение конденсата, что способствует повышению интенсивности теплоотдачи.