ТЕПЛОМАССООБМЕН

Контрольная работа №2

Контрольные вопросы

 

 

13.  Для   определения   коэффициента     теплоотдачи   при турбулентном   течении   жидкости    в   каналах используется следующая   критериальная   формула:

Вопрос 13 кр2                           (1)

Поясните,    используя   указанную    формулу,    каково    влияние    эквивалентного   диаметра канала    на    коэффициент  теплоотдачи.    Что   учитывает   коэффициент   εl ?

 

Ответ:

В данной критериальной формуле за определяющую температуру принята средняя температура жидкости  а за определяющий размер – эквивалентный диаметр dэк, равный учетверенной площади поперечного сечения канала, деленной на его полный (смоченный) периметр, независимо от того, какая часть этого периметра участвует в теплообмене:

где f — площадь поперечного сечения канала; и — полный периметр канала.

Для труб круглого сечения эквивалентный диаметр равен геометрическому.

Коэффициент εl учитывает изменение среднего коэффициента теплоотдачи по длине трубы. Если l/d>>50, то et = 1. При l/d<50 необходимо учитывать влияние теплового начального участка. Значения  εl  приведены в литературе.

Соотношение (1) применимо к трубам любой формы поперечного сечения — круглого, квадратного, прямоугольного (a/b — = 1÷40), кольцевого (dz/d1= 1÷5,6) для всех упругих и капельных жидкостей при Red = 1·104÷106 и Ргж = 0,6÷2500 .

Соотношение (1) справедливо и для каналов сложного поперечного сечения, в частности, когда в трубе большого диаметра расположены одна или несколько труб меньшего диаметра (продольное смывание).

Множитель (Ргж/Ргс)0,25 представляет собой поправку, учитывающую зависимость физических свойств теплоносителя (в основном вязкости) от температуры. В зависимости от направления теплового потока эта поправка может быть как больше, так и меньше единицы.

Из анализа формулы (1) следует, что при турбулентном режиме течения коэффициент теплоотдачи в наибольшей степени зависит от скорости движения теплоносителя w и его плотности ρ [пропорционально ]. Далее теплоотдача зависит от физических свойств среды и изменяется пропорционально λ0,57,, где λ — коэффициент теплопроводности теплоносителя;cp - его удельная теплоемкость при постоянном давлении; μ— динамический коэффициент вязкости. Влияние геометрического размера канала на теплоотдачу определяется зависимостью  т. е. это влияние оказывается относительно слабым.

К списку задач

Главная