Оглавление:
Теплоотдача при свободном движении в гравитационном поле массовых сил
- В гравитационном поле массовых сил свободное перемещение происходит за счет различной плотности холодного и горячего теплоносителя. Количество охлаждающей жидкости, нагретой от стенок, будет плавать, а охлажденные-падать. ш. Характер движения теплоносителя вблизи стенки зависит от формы поверхности, ее расположения в пространстве и направления теплового потока. На рис. 8.3 показана картина движения теплоносителя вблизи охлаждаемой вертикальной стенки (а), вблизи охлаждаемой (Б и в) и вблизи нагретой горизонтальной плоскости(г и в). Движение теплоносителя вдоль нижней охлаждаемой вертикальной стенки представляет собой по существу ламинарный поток, а над ним-переходный, а затем и vortex.
В случае нагреваемых стенок теплоноситель перемещается сверху вниз, и свойства потока изменяются в том же порядке. Режим течения в основном определяется температурным напором, за счет его увеличения уменьшается длина участка, занимаемого ламинарным потоком, и зона вихревого движения increases. In раздел ламинарного движения, коэффициент передачи тепла уменьшает В зависимости от увеличения толщины ламинарного слоя coolant. In в зоне вихревого движения коэффициент теплопередачи имеет примерно одинаковое значение по всей поверхности. Характер движения теплоносителя вблизи плоской горизонтальной плоскости зависит от расположения и направления теплоты flux.
Формулу (7-21) можно записать в безразмерной форме: причем в правой части равенства снова появляется критерий Рейнольдса. Людмила Фирмаль
На видео, соответствующих схемам с и А, теплообмен протекает менее интенсивно, чем в случаях В и Е, так как поверхность ограничивает движение теплоносителя. М ученых. А. анализ большого числа экспериментальных исследований теплопередачи при свободном движении теплоносителя в бесконечном пространстве, проведенных Михеевым, показал, что для среднего коэффициента теплопередачи можно записать справедливую формулу подобия для различных форм поверхностей теплопередачи ’(3г * пр) т• Значения C и N в этой формуле зависит от числа из CR•PR и представлены в таблице. 8-1.
Здесь определяется средняя температура пограничного слоя. Определяемый размер зависит от формы и расположения теплообменной поверхности. Для труб и шариков, диаметр должен быть определен размер, высота вертикальной плиты, минимальный горизонтальный размер горизонтальной плоскости. В случае горизонтальной плоскости движение теплоносителя вокруг нее соответствует схеме, показанной на рисунке. В 8.2, b, d необходимо увеличить коэффициент теплопередачи, полученный по формуле (8.8), на 30%. 8.3, Виги, вниз −30%. Составьте тепловыделение плоской поверхности!
- Для вертикального угла формула (8.8) также может быть выведена путем введения поправки, соответствующей углу. Коэффициент теплопередачи наклонной плоскости определяется как коэффициент теплопередачи вертикальной плоскости, умноженный на поправочный коэффициент (cos ) ’ ° ’ на восходящей поверхности и (cos f) на нисходящей основе. Характер свободного перемещения теплоносителя в ограниченном пространстве зависит от формы и относительного расположения поверхности, образующей промежуточный слой, а также от Движение теплоносителя различается в закрытых и открытых слоях. На рис.
Рассмотрены 2 случая теплообмена при свободном перемещении теплоносителя в ограниченном пространстве: теплообмен в замкнутом промежуточном слое (а) и теплообмен в открытом зазоре (б) при одинаковой температуре стенки, образующей зазор. При теплопередаче в замкнутом пространстве тепло передается тем же теплоносителем, который циркулирует между тепловой стенкой и холодной стенкой, образуя замкнутое пространство. loop. In в этом случае трудно разделить теплопередачу вблизи поверхностей охлаждения и нагрева. Таким образом, процесс теплообмена в замкнутом промежуточном слое оценивается в целом, а плотность теплового потока определяется по формуле теплопроводности.
В непосредственной близости от лобовой образующей скорость вне пограничного слоя всегда возрастает пропорционально расстоянию от лобовой образующей, измеряемому по периметру. Людмила Фирмаль
Где Xav₁-эквивалентный коэффициент теплопроводности. б-толщина слоя. Коэффициент эквивалентности теплопроводности определяется коэффициентом теплопроводности теплоносителя по следующей формуле, учитывающей силу циркуляции в межслойном пространстве. Ч » = ВЛ Здесь e-коэффициент конвекции. Экспериментальные исследования теплообмена в замкнутых пространствах показали, что можно определить коэффициент конвекции по уравнению, независимо от формы прослойки. ЕК = е (СГ-пр)», (8.10） sip зависит от стоимости продукта Og * Pr. Если (Cr•Pr) = 10-10e, то значения c = 0,105 и n = 0,3, если (Br-Pr)= = 10e-10m s = 0,4 и n = 0,2. (Cr * Pr), если 101e» = I, т. е.
Отсутствует циркуляция, тепло передается только за счет теплопроводности. В Формуле (8.10) в качестве определяющего значения была выбрана средняя температура теплоносителя, равная сумме половины температуры стенки, а в качестве определяющего размера-толщина прослойки 6. Экспериментальные исследования теплообмена в открытых зазорах, где воздух свободно перемещается между вертикальными стенками при одинаковой температуре, показали, что существует критический зазор, в котором теплообмен достигает наибольшей интенсивности. Если зазор меньше критического, то сила теплопередачи резко уменьшается, а если зазор больше критического, то она практически не изменяется.
При теплопередаче в воздухе критический зазор определяется из уравнения 6р ^-= 20,(8.11） Здесь 6-это расстояние между стенами. L-высота стены. При расчете числа 6 g в качестве определяющего размера используется половина расстояния между стенками. Максимальная интенсивность теплопередачи достигается в условиях, когда толщина пограничного слоя равна половине расстояния между стенками. Теплопередача в зазоре протекает более интенсивно, чем при свободном перемещении вблизи одной пластины.
Смотрите также:
