|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Вынужденная конвекция при внешнем обтекании тела
Продольное обтекание плоской поверхности Толщина динамического пограничного слоя на расстоянии x от передней кромки пластины (трубы) при течении жидкости с постоянными физическими свойствами вдоль плоской поверхности или вдоль поверхности трубы: ; . Определяющие параметры: T0 = Tf – температура текучей среды вдали от поверхности теплообмена (за пределами теплового пограничного слоя); – продольная координата; w0 – скорость невозмущенного потока (за пределами гидродинамического пограничного слоя). Ламинарный режим течения Местный и средний по длине коэффициенты теплоотдачи при ламинарном течении флюида (Re<5×105) с постоянными физическими свойствами вдоль плоской поверхности или трубы: при Tw=const ; ; при qw=const ; .
Турбулентный режим течения Местный и средний коэффициенты теплоотдачи при турбулентном течении жидкости (Re³5×105) с постоянными физическими свойствами при Tw = const и при qw = const: ; . Определяющие параметры: T0 = Tf – температура текучей среды вдали от поверхности теплообмена (за пределами теплового пограничного слоя). – продольная координата в формулах для расчета локального значения Нуссельта; – длина плоской пластины в формулах для расчета среднего значения Нуссельта; w0 – скорость невозмущенного потока (за пределами гидродинамического пограничного слоя). Поперечное обтекание одиночной трубы Средний по поверхности трубы или цилиндра коэффициент теплоотдачи по данным: , ; , ; , ; , , где – поправка, учитывающая зависимость физических свойств текучей среды от температуры. Поправка учитывает сужение потока в самом узком сечении канала (см. рис.15.1) и рассчитывается по формуле Поправка εφ учитывает величину угла атаки набегающего потока (угол атаки – угол между вектором скорости и осью трубы). Значения поправки в зависимости от угла атаки φ приведены в таблице:
Таблица. Поправка на угол атаки набегающего потока
Для приближенного расчета εφ предложены формулы, аппроксимирующие экспериментальные данные: — по данным [1] ; — по данным [5] . Определяющие параметры: T0 = Tf – температура текучей среды вдали от поверхности теплообмена (за пределами теплового пограничного слоя). – наружный диаметр трубы; – максимальная скорость потока в самом узком поперечном сечении канала в ограниченном потоке (см. рис.15.1, а) или скорость набегания в неограниченном потоке (см. рис.15.1, б). а) б) Рис.15.1. Обтекание одиночной трубы в ограниченном (а) и неограниченном потоке (б).
Теплоотдача при поперечном обтекании трубного пучка. Средний коэффициент теплоотдачи α3 для третьего ряда труб и всех последующих рядов труб в пучке по направлению потока флюида при 103<Re<2×105 [3]: , где и – при коридорном расположении труб в пучке (рис.15.2, а); где и – при шахматном расположении труб в пучке (рис.15.2, б); Поправка εφ учитывает величину угла атаки набегающего потока (угол атаки – угол между вектором скорости и осью трубы) и рассчитывается по формулам для поперечного обтекания одиночной трубы. Более точное значение поправки εφ приведено в [3] в виде табличных данных:
Таблица. Поправка на угол атаки набегающего потока в трубном пучке
Поправка εs учитывает взаимное расположение труб в пучке: — для глубинных рядов коридорного пучка ; — для глубинных рядов шахматного пучка , если S1/S2 < 2, = 1,12, если S1/S2 ³ 2; где S1 – поперечный шаг; S2–продольный шаг труб в пучке. Определяющие параметры: – средняя температура флюида в пучке; – наружный диаметр трубы; – максимальная скорость потока в самом узком поперечном сечении пучка, проходящем через оси поперечного ряда труб. Коэффициент теплоотдачи для труб первого ряда по направлению потока в коридорных и шахматных пучках: . Коэффициент теплоотдачи для труб второго ряда в коридорных и шахматных пучках соответственно: — коридорный пучок ; — шахматный пучок , где - коэффициент теплоотдачи для труб третьего ряда. Средний коэффициент теплоотдачи при обтекании пучка труб жидкостью или газом (Re=103¸2×105) в зависимости от числа рядов по ходу движения флюида (n³3): , где n2 – число рядов труб по направлению потока флюида (жидкости или газа).
а) б) Рис.15.2. Геометрические параметры шахматного (а) и коридорного (б) пучков
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.) |