Шахматные пучки
При Re < 103 Nudж = 0.56 Redж0.5 Prж0.36 (Prж / Prс)0.25 S1
для воздуха Nudж = 0.49 Redж0.5 S1
При Rc >103 Nudж = 0.4 Redж0.6 Prж0.36 (Prж / Prс)0.25 S1
для воздуха Nudж = 0.35 Redж0.6,
где εS1 - поправочный коэффициент, учитывающий расстояние между трубами в пучке.
Если S1 / S2 < 2, то S1 = (S1 / S2)1/6
Если S1 / S2 >=2, то S1 = 1.12
где S1 - расстояние между трубами в ряду, а S2 - расстояние между рядами ;
Тепловое излучение
Излучение (радиация) - процесс переноса энергии, выделившейся вследствие теплового движения в веществе, в виде электромагнитных волн через полностью или частично прозрачную для них среду.
Теплообмен между двумя плоскопараллельными поверхностями. Величина результирующего потока излучения рассчитывается по формуле:
где Апр- приведенная поглощательная способность тел.
где 1 и 2 - степени черноты первого и второго тела;
Т1 и Т2 - температуры поверхности первого и второго тела, К;
Со – коэффициент облучения абсолютно черного тела (Со = 5.67);
В целях уменьшения потери тепла за счет излучения применяют экраны. При плоских параллельных экранах, если степени черноты тел и экранов близки, величина теплового потока между телами при установке экранов уменьшается в n+1 раз (где n - количество экранов). Если степень черноты тел и экранов различны, то приведенная поглощательная способность определяется по формуле:
,
где Эi - степень черноты i-ого экрана.
Теплообмен между телом и оболочкой
В том случае, когда первое тело с поверхностью F1, со всех сторон окружено поверхностью F2 второго тела, количество переданного тепла определяется по формуле:
где
1 и 2 - степень черноты тела; если F2 >> F1, то Апр= А1= 1
При наличии экранов приведенная поглощательная способность тел может быть рассчитана по формуле:
Сложный теплообмен и теплопередача
Сложным теплообменом называют процессы переноса теплоты одновременно несколькими способами. Например процессы конвективного теплопереноса всегда связаны с теплопроводностью внутри перемещающихся значительных (молярных) элементов потока вещества. Радиационный теплообмен может сочетаться как с теплопроводностью, так и конвекцией.
Теплоотдачей называется процесс теплообмена (теплопереноса) между средами, разделенными отчетливой границей (твердая стенка - текучая среда, поверхность раздела газ - жидкость). Для практических расчетов стационарных процессов теплообмена для описания этого процесса можно воспользоваться уравнением Ньютона-Рихмана
Q = . (tc - tж). F.
Теплопередачей называется процесс теплообмена между средами, разделенными некоторой перегородкой, например стенкой. Уравнение теплопередачи имеет вид
Q = (tc - tж). F.
где k - коэффициент теплопередачи.
Теплопередача через стенки простой формы.
При теплопередаче через стенку простой формы величина теплового потока определяется по формуле:
Q= k ( tж1 - tж2 )
При теплопередаче через плоскую многослойную стенку:
При теплопередаче через цилиндрическую многослойную стенку:
При теплопередаче через шаровую многослойную стенку:
Значение температур на поверхностях или между слоями стенок могут быть рассчитаны соответственно:
При теплопередаче через плоскую многослойную стенку
При теплопередаче через цилиндрическую многослойную стенку
При теплопередаче через шаровую многослойную стенку
Пример выполнения контрольной работы