Определяющий размер и определяющая температура
В числа подобия входит определяющий (или характерный) размер. Теория подобия не определяет однозначно, какой размер должен быть принят за определяющий. Обычно за определяющий принимают тот размер, который в большей степени отвечает физическому существу процесса. При движении жидкости по трубам круглого сечения таким определяющим линейным размером является внутренний диаметр трубы. Тогда числа подобия запишутся так:
, 
, 
Для каналов некруглого сечения вместо диаметра берется так называемый эквивалентный диаметр:
F - площадь поперечного сечения канала;
П - полный (смоченный) периметр сечения независимо от того, какая часть этого периметра участвует в теплообмене.
При поперечном обтекании трубы или пучка труб за определяющий берется наружный диаметр трубы. При обтекании плиты ее длина по направлению потока и т.д.
В числа подобия входят физические параметры жидкости, которые зависят от температуры. В процессе теплообмена температура жидкости меняется следовательно, меняются и значения ее физических параметров. Поэтому важным является также вопрос выбора так называемой определяющей температуры, по которой определяются значения физических параметров, входящих в числа подобия. Экспериментальные и теоретические работы показывают, что нет такой универсальной определяющей температуры, в результате выбора которой автоматически учитывалась бы зависимость теплоотдачи в связи с изменением физических параметров. Поэтому в настоящее время преобладает точка зрения, в соответствии с которой за определяющую следует принимать такую температуру, которая в технических расчетах бывает задана или легко может быть вычислена.
В соответствии с этим при вынужденном движений жидкости в трубах и каналах, а также при вынужденном продольном и поперечном омывании пучков труб в качестве определяющей целесообразно принимать среднюю температуру потока жидкости.
При внешнем поперечном или продольном обтекании одиночной трубы, а также при движении жидкости вдоль плиты, в качестве определяющей следует брать температуру набегающего потока. При свободном движении жидкости - температуру окружающей среды вдали от поверхности теплообмена. При кипении жидкости и при конденсации пара за определяющую температуру естественно принять температуру насыщения.
При таком выборе определяющей температуры влияние резкого изменения значений физических параметров, в прилегающем к стенке пограничном слое, учитывается рассмотренным нами ранее сомножителем (Prж/Prст)0.25
Следует помнить, что все числа подобия, входящие в уравнение подобия, должны быть взяты при одной определяющей температуре. Исключение составляет указанный выше сомножитель.
Дата добавления: 2016-01-18; просмотров: 1742;