- •Часть 2. Теплопередача
- •Теплообмен конвекцией
- •Физические условия при теплообмене конвекцией
- •Подобие физических явлений. Числа подобия при теплообмене конвекцией
- •Теплоотдача при свободном движении в гравитационном поле
- •Связь между теплоотдачей и трением
- •Теплоотдача при течении жидкости в трубах и каналах
- •Теплоотдача пластины с ламинарным и турбулентным пограничным слоем
- •На пластине ламинарный пограничный слой.
- •На пластине турбулентный пограничный слой.
- •Теплообмен при ламинарном течении в трубе или канале.
- •Теплообмен при турбулентном течении в трубе или канале.
Теплообмен при ламинарном течении в трубе или канале.
Длина теплового
начального участка
при ламинарном течении жидкости зависит
от граничных условий теплобмена на
поверхности трубы:
(2.37)
где
.
Для капельных
жидкостей (
)
тепловой начальный участок может иметь
значительную длину и часто превышает
длину трубы.
На начальном участке трубы при вязкостном режиме течения жидкости местное значение коэффициента теплоотдачи определяется по формуле:
. (2.38)
Среднее значение коэффициента теплоотдачи в этом случае может быть найдено с помощью соотношения:
. (2.39)
За пределами теплового начального участка местные коэффициенты теплоотдачи определяются по формулам:
(2.40)
При вязкостно-гравитационном режиме течения средние значения коэффициентов теплоотдачи могут быть найдены по формуле Михеева М.А.:
, (2.41)
где
- поправка на длину трубы (при
;
при
).
Теплообмен при турбулентном течении в трубе или канале.
При турбулентном
течении (
)
длина теплового начального участка, на
котором изменяется местный коэффициент
теплоотдачи, составляет
,
а средний – изменяется на длине
.
Для определения местных коэффициентов теплоотдачи квазиизотермического стабилизированного потока в трубе или канале Петухов Б.С. и Кириллов В.В. предложили формулу:
. (2.42)
где
.
При существенной неизотермичности капельной жидкости в формулу (2.42) вводят поправку в виде множителя:
,
где
- при нагревании жидкости;
- при охлаждении жидкости;
.
Определение средний коэффициентов теплоотдачи можно выполнить по формуле Михеева М.А.:
, (2.43)
где
;
- поправка на длину трубы (при
- численное значение поправки, зависящее
от числа
,
приводится в справочной литературе;
при
).
Для газов в широком
диапазоне температуры число
.
Поэтому для конкретных газов формулу
(2.43) можно упростить. Например, для
воздуха она примет вид:
. (2.44)
