7.Средняя тем-ра.Определяющая тем-ра.Эквивалентный диаметр.

Переносимая теплота ч/з площадку в еденицу времени .

среднее значение температуры по сечению

где F – площадь поперечного сечения канала, м²; t – температура в каждом элементе сечения, град; – объемный расход жидкости, м³/сек; – скорость жидкости ; если скорость жидкости по каналу постоянна или =0,то; усредненная температура потока по длине канала t_ж определяется

,где -тем-ра стенки канала, - средняя тем-ра жид-ти у входа в канал, - увыхода из канала.Знак плюс ставится при охлаждении жидкости, а знак минус – при ее нагревании.Когда температура потока изменяется в небольших пределах, то средняя тем­пература определяется .Средняя скорость жидкости . Физические параметры капельных жидкостей и газов изменяются с изменением температуры. Поэтому при обработке опытных данных за температуру, при которой берутся значения физических величин, принимают среднюю температуру потока или среднюю температуру пограничного слоя .При поперечном обтекании трубы и пучка труб за определяющий размер берется наружный диаметр трубы; при обтекании плиты – ее длина по направлению движения потока. Для труб кругло­го сечения размером является внутрен­ний диаметр трубы. Для каналов некруглого сечения вместо диаметра берется эквивалентный диаметр , где F – площадь поперечного сечения канала; S – полный (смоченный) периметр.А при попереном обтекании труб за определяющий размер берется наружный диаметр.

.

8.Теплоотдача при вынужденном омывании плоской пов-ти.

Если плоская поверхность пластины омывается безграничным потоком с равномерным распределением скоростей, то на ней образуется гидродинамический пограничный слой. Из-за трения скорость жидкости изменяется от скорости, равной скорости невозмущенного потока, до нуля. Течение жидкости в пограничном слое может быть как ламинар­ным, так и турбулентным.Опыты показывают, что переход от ламинарного режима течения к турбулентному происходит не мгновенно, а постепенно на некотором участке, течение на котором называется переходным.О режиме течения в пограничном слое судят по величине числа Рейнольдса. Так, ламинарный режим течения в пограничном слое имеет место в изотермических потоках при < 5 ·10⁵ (индексы «ж» и «l» обозначают, что величины Re берутся по температуре жидкости и длине пластины по направлению потока), а в неизотермических – при < 4·10⁴ и разрушение ламинарного слоя зависит от степени турбулентности набегающего потока. При наличии разности температур между потоком жидкости и пластиной у поверхности по­следней кроме гидродинамического образуется также и тепловой погра­ничный слой. В пределах теплового пограничного слоя температура жидкости изменяется от температуры потока вдали от пластины до температуры, равной температуре поверхности пластины.Коэффициент теплоотдачи зависит от изменения характера течения жидкости (лами­нарного или турбулентного) и от рода жидкости, ее температуры, температурного напора и направления теплового потока, являющихся функцией температуры. Особенное значение имеет изменение вязкости жидкости в пограничном слое. Кроме того, при малых скоростях те­чения жидкости большое влияние на теплоотдачу оказывает естествен­ная конвекция.Для определения среднего коэффициента теплоотдачи пластины, омываемой продольным потоком жидкости при ламинарном режиме в погранич­ном слое, можно использовать формулы при значениях Re < 4·10⁴

. Для воздуха при Re < 4·10⁴ формула упрощается .В этих формулах за определяющую температуру принята тем­пература набегающего потока.Влия­ние естественной конвекции на теплоотдачу в этих формулах не учиты­вается.

При турбулентном гидродинамическом пограничном слое у поверх­ности пластины образуется тонкий слой ламинарно текущей жидкости, называемый ламинарным подслоем, в котором происходит основное изменение скорости потока.Для определения сред­него коэффициента теплоотдачи капельных жидкостей при турбулент­ном пограничном слое у поверхности пластины при > 4·10⁴ :

Для воздуха при Pr ≈0,7=const .За определяющую температуру принята температура жидкости вдали от пластины; за определяющий размер берется длина пластины по направлению потока.

Опыты показывают, что при развитом турбулентном течении жид­кости теплоотдача не зависит от числа Gr и в передаче всего количества теплоты принимает участие вы­нужденная конвекция.