43.Условия подобия физических процессов.

Подобными процессами являются такие которые удовлетворяют общим условиям подобия физических процессов:

1. Подобные процессы должны быть качественно одинаковыми, т. е. они должны иметь одинаковую физическую природу и описываться одинаковыми по форме записи дифференциальными уравнениями.

2. Условия однозначности подобных процессов должны быть оди-наковыми во всем, кроме числовых значений размерных постоянных, содержащихся в этих условиях.

3. Одноименные определяющие безразмерные переменные подобных процессов должны иметь одинаковое числовое значение.

44.Теплоотдача плоской поверхностью.

Для решения этой задачи сначала необходимо определить режим движения жидкости т.к. законы теплообмена при ламинарном и турбулентном режимах различны.

О режиме течения судят по величине числа Рейнольдса:

Где - скорость набегающего потока, -длина вдоль пластины, отсчитываемая от её передней кромки, -коэффициент кинематической вязкости.

Ламинарный режим течения имеет место при значениях < 5*10⁵

Коэффициент теплоотдачи зависит не только от характера течения жидкости, но и от рода жидкости, её температуры, температурного напора, направления теплового потока.

Для определения среднего коэффициента теплоотдачи при ламинарном режиме иметься уравнение:

В этой формуле за определяющую температуру принята температура набегающего потока.

Величина Pr_ж /Pr_ст=0.25 учитывает теплоотдачи от температурного напора.

Индексы (ж) и (ст) означают что соответствующая величина Прангеля выбирается по температуре жидкости во втором случае по температуре стенки. При нагревании Pr_ж /Pr_ст >1. На газы эта поправка не распространяется.

Для определения теплоотдачи турбулентного режима используют уравнение:

46.Теплоотдача при движении жидкости в трубах.

Ламинарный режим:

При вязкостном режиме рекомендуется определять средний коэффициент теплоотдачи в прямых гладких трубах по фор­муле:

Для вязкостно-гравитационного режима рекомен­дуются приближенные расчеты среднего коэффициента теплоотдачи в прямых гладких трубах производить по формуле:

Турбулентный режим:

Переходный режим:

Где K₀ - коэффициент определяемый из графика в зависимости R_e, G_r.

Увеличение скорости давления в трубах, увеличивает скорость теплоотдачи особенно при турбулентном режиме.

47.Теплоотдача при поперечном омывании.

Теплообмен при поперечном омывании одиночной

трубы

П роцесс теплоотдачи при поперечном потоке жидкости, омываю­щей одиночную круглую трубу, характеризуется рядом о собенностей. Плавное, безотрывное омывание поверхности круглой трубы наблю­дается только при Re < 5. При больших значениях Re условия омывания лобовой и кормовой половин трубы совершенно различны. Чем больше скорость потока, тем при больших углах φ происходит отрыв ла­минарного пограничного слоя. При боль­ших значениях числа Re ламинарный пограничный слой переходит в турбу­лентный. Турбулентный пограничный слой появляется при значительных числах Re = 1·10⁵ – 4·10⁵. На появление турбулентного пограничного слоя боль­шое влияние оказывает начальная турбу­лентность потока; чем она больше, тем при меньших значениях чис­ла Re появится турбулентный пограничный слой.

Теплообмен при поперечном омывании пучков труб

Характеристиками пучка труб считаются: внешний диаметр, коли­чество рядов труб по движению жидкости и относительные шаги (отношение расстояния между осями труб по ширине пучка к внешнему диаметру труб – s₁/d и отношение расстояния между осями двух со­седних рядов труб по направлению движения жидкости к внешнему диаметру труб – s₂/d). От расположения труб в значительной степени зависят характер движения жидкости, омывание труб каждого ряда и в целом теплообмен в пучке.

Коэффициент теплоотдачи всего пучка в целом получают путём усреднения коэффициента теплоотдачи всех рядов.

Для расчёта _{третьего ряда и дальнейших рядов пучка труб применяют формулу:}

_{Коридорное:} Шахматное:

Значение коэффициента теплоотдачи для трубок первого ряда оп­ределяется путем умножения коэффициента теплоотдачи для третьего ряда на поправочный коэффициент = 0,6; для трубок второго ряда в шахматных пучках – на = 0,7, а в коридорных – на = 0,9.Среднее значение коэффициента теплоотдачи для всего пучка в це­лом определяется по формуле осреднения

,