 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Свободная (естественная) конвенция
Расчет коэффициента теплообмена при свободном движении теплоносителя в большом объеме обычно ведут по критериальному уравнению вида
(2.2)
где С и т – коэффициенты, зависящие от условий теплообмена.
Для газов можно считать Рr=const, а (Prж/Рrc) =1, и поэтому все приведенные формулы упрощаются.
При вычислении чисел подобия физические параметры g, l, a выбираются по средней температуре теплоносителя в объеме и у стенки:
tср=0,5(tж+tc).
Коэффициент объемного расширения газа b определяется по формуле 
или выбираются по приложениям для данного теплоносителя.
Среднее значение коэффициента теплообмена при естественной конвекции вертикальной поверхности можно получить из формулы (2.3)
, (2.3)
где Dt=tж-tc – перепад температур между температурой воздуха помещения и температурой поверхности стенки, °С.
Для определения среднего значения aк при горизонтальном расположении поверхности, если греющая поверхность расположена внизу (рисунок 1 б) или холодная поверхность – вверху, можно пользоваться формулой
. (2.4)
Таблица 2.1 Значения коэффициентов С и т
| Условия теплообмена | С | т | Определяющий размер |
| Вертикальные поверхности (трубы, пластины) 103< Gr×Pr <109 (ламинарный режим) | 0,76 | 0,25 | длина трубы, высота пластины |
| Gr×Pr >109 (турбулентный режим) | 0,15 | 0,33 | длина трубы, высота пластины |
| Горизонтальная труба 103< Gr×Pr <108 | 0,50 | 0,25 | диаметр трубы |
| Для тел любой формы О = (Gr×Pr)ср <10-3 | 0,50 | Для труб и шара диаметр, а для плит - высота | |
| 10-3< (Gr×Pr)ср <5×102 | 1,18 | 0,125 | |
| 5×102< (Gr×Pr)ср <2×107 | 0,54 | 0,25 | |
| 2×107< (Gr×Pr)ср <5×1013 | 0,135 | 0,33 | |
| Горизонтальная пластина при ламинарном режиме движения охлаждение сверху | 0,54 | 0,25 | короткая сторона пластины |
| охлаждение снизу | 0,27 | 0,25 |
Если греющая поверхность расположена вверху (рисунок 1 в) или холодная поверхность – внизу
. (2.5)
Расчет теплообмена в ограниченном объеме ведут по уравнениям теплопроводности, применяя эквивалентную теплопроводность
lэкв=l×eк, (2.6)
где eк – коэффициент конвекции, который определяется в зависимости от произведения Gr×Pr
Gr×Pr <103 er =1;
103< Gr×Pr <106 er =0,105 (Gr×Pr) 0,3; (2.7)
106< Gr×Pr <1010 er =0,40 (Gr×Pr) 0,2. (2.8)
В приложенных расчетах вместо (2.7) и (2.8) для всей области значений аргументов Gr×Pr >103 можно применить зависимость
eк= 0,18 (Gr×Pr) 0,25, (2.9)
Поиск по сайту: