Каналы некруглого поперечного сечения.

Для сред с пограничный слой является тонким слоем. Это означает основное изменение скорости и температуры в тонком пристенном слое. Если температура стенки по периметру равна константе, то форма канала не играет роли, а важна только длина границы – периметр. Значит нужно соотнести каналы по периметру.

Рассмотрим трубу:

распишем число Рейнольдса для трубы:

где: - площадь поперечного сечения.

Обратим внимание, что для трубы:

, тогда: , где - периметр.

Видим, что вся геометрия ушла в цилиндр. Если и будет одинаковым, то мы совпадём и с квадратным сечением. Отсюда возникло понятие эквивалентного диаметра:

^{Если , то мы будем работать с условной трубой, имеющей тот же периметр, что и реальный канал. Эквивалентным диаметром можно пользоваться при продольном омывании трубного пучка:}

D – внутренний диаметр корпуса.

Жидкость (+) течёт от нас.

Оказывается можно рассчитать только :

В этом случае:

Найдем и можно подставить в любую формулу. Если , то для каждой формы канала – своя формула.

Изогнутые трубы (змеевики).

Как правило, используют винтовые упорядоченные змеевики:

D – диаметр навивки (диаметр гиба).

d – внутренний диаметр трубы.

Гибы турбулируют поток, что увеличивает интенсивность теплообмена.

Граничное число Рейнольдса при переходном режиме уже не равно 2000

^{- турбулентный режим течения.}

Если диаметр гиба меняется, то средний диаметр брать нельзя.

Кольцевые каналы.

Особенности:

обогреваемой может быть внешняя труба, внутренняя труба или обе сразу:

- наружный диаметр внутренней трубы

- внутренний диаметр наружной трубы

“1” – внутренняя труба

“2” – наружная труба

“/” – если обогревается только внутренняя труба, а наружная изолирована.

“//” – если обе обогреваются.

Базовой зависимостью для расчёта теплообмена является расчёт круглой трубы:

по , в формулу Михеева.

Диапазон применимости для турбулентного режима течения:

Если тепловые потоки отличаются меньше, чем на 10%, то есть , то:

Расчёт интенсивности теплообмена при поперечном обтекании трубного пучка.

При поперечном обтекании, коэффициент теплоотдачи сильно зависит от числа рядов. Если число рядов больше 10, то существует среднее . Если количество рядов меньше 10, то требуются специальные расчёты.

Эта формула справедлива для , число рядов по ходу поперечного обтекания больше 10.

Тип трубного пучка	Re	C	m
Коридорный пучок
Шахматный пучок

Таблица №1

З апись операторов и в разных системах координат.

Системы координат	Связь координат
Декартова x,y,z.
Цилиндрическая -радиус вектор -полярный угол -аксиальная координата
Сферическая -радиус вектор - полярное расстояние -долгота

90