Теплоотдача при вынужденном движении теплоносителя.

Продольное обтекание пластины.Локальный коэффициент теплоотдачи (на расстоянии X=x/l от начала пластины) при ламинарном течении теплоносителя (жидкости) в пограничном слое можно рассчитывать по формуле:

Пределы изменения безразмерных чисел:

. Индекс «ж» означает, что все теплофизические параметры, входящие в данное безразмерное число, следует брать при температуре набегающего потока t_ж, Pr_c – при температуре пластины t­_c.

Отношение в целом учитывает изменение свойств теплоносителя по толщине пограничного слоя. Для газов с достаточной точностью можно считать, что

При Re_ж > Re_кр режим течения жидкости в пограничном слое турбулентный и расчетная зависимость для локального коэффициента теплоотдачи имеет вид:

Отрицательные степени при X указывают на уменьшение коэффициента теплоотдачи по длине пластины. Если заменить все безразмерные числа отношениями соответствующих размерных величин, то будут видны степени влияния и других факторов, например: на участке ламинарного пограничного слоя α ~ ω_ж^0,5, а на участке турбулентного α ~ ω_ж^0,8, показатель степени у коэффициента теплопроводности соответственно равен 0,67 и 0,57.

Если на всей пластине режим течения в пограничном слое ламинарный (Re = ω_жl/v_ж<5·10⁵), то

Если же Re_ж>> 5·10⁵, т.е. почти на всей длине пластины режим течения жидкости в пограничном слое турбулентный, то

Обтекание шара.Средний по поверхности коэффициент теплоотдачи от шара, обтекаемого потоком теплоносителя, можно рассчитать по формуле:

За определяющий размер здесь принят диаметр шара. Пределы применимости уравнения (10.5): Re ≤ 3·10⁵; 0,6 ≤ Pr_ж≤ 8·10³.