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)








Дата добавления: 2015-09-18; просмотров: 1929;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.