Коэффициент теплоотдачи при переходном движении в труб

Рассмотрим свободную конвекцию воздуха вдоль нагретой вертикальной трубы (рис. 7.1). Как и при вынужденном обтекании, около трубы имеется пограничный слой. Вначале толщина слоя и скорость воздуха малы, течение ламинарное. Коэффициент теплоотдачи а в этой области по мере продвижения вверх уменьшается. Далее, при определенной толщине слоя ламинарное течение теряет устойчивость, струйки воздуха испытывают поперечные колебания и течение становится волновым (локонообразным). В верхней части трубы упорядоченное движение нарушается, воздух интенсивно перемешивается, образующиеся вихри систематически отрываются от поверхности трубы, т.е. здесь имеет место турбулентный режим движения воздуха. Таким образом, как и при вынужденном обтекании пластины, в случае свободной конвекции около вертикальной трубы (или вертикальной плоской стенки) наблюдается ламинарный, переходный и турбулентный режимы течения в пограничном слое. В соответствии с этим находится и характер изменения а по высоте стенки (рис. 7.1). В области турбулентного пограничного слоя значение а практически постоянно, так как оно в значительной степени зависит от толщины вязкого подслоя, которая (в отличие от вынужденного обтекания пластины) не возрастает, а остается постоянной. В первую очередь это объясняется тем, что по мере продвижения к верхнему краю стенки скорость свободного движения воздуха увеличивается, в то время как при вынужденном обтекании пластины [c.218]

В области переходного режима движения среды в трубах, г. е. при 2300 расчет коэффициента теплоотдачи свя- [c.234]

Итогом полного решения уравнений движения п энергии могут быть 1) более точные расчеты характеристик тенлообменников 2) выявление отклонений реального течения от идеального 3) получение количественных данных по переходным процессам 4) выявление потребностей в формулах для расчета коэффициента конвективной теплоотдачи (например, при обтекании пучка труб под углом) для увеличения точности расчетов. [c.32]

При 2 200<Ке<10 ООО, т. е. для переходной области, коэффициент теплоотдачи более точно может быть определен только по соответствующим экспериментальным кривым для данной жидкости или газа. Для приближенного определения коэффициентов теплоотдачи при движении теплоносителей в трубах в области 2 300<Ке<10 ООО Б. С. Петухов предлагает определять точку перехода от ламинарного вязкостного режима к турбулентному (точку, соответствующую расстоянию х от входного участка трубы) по уравнению [c.33]

Исследования показали, что при движении потока в гладких трубах и каналах конвективный коэффициент теплоотдачи при прочих равных условиях в два и более раза ниже, чем при внешнем обтекании круглых труб и тел другой формы. В связи с этим возникает вопрос, возможно ли за счет преимуществ внешнего обтекания достичь значений коэффициентов теплоотдачи, характерных для развитого турбулентного режима, в области ламинарного и переходного режимов течения. С этой целью были проведены исследования теплоотдачи и сопротивления элементов с двуугольными каналами малых эквивалентных диаметров. Опыты проводились на аэродинамической установке разомкнутого типа. Воздушный поток создавался воздуходувкой производительностью 250 м 1ч и напором 3500 мм вод. ст. Исследования проводились на одиночных элементах, обогреваемых кипящей водой и состоящих из двух профильных листов шириной приблизительно 100 мм, длиной 180—200 мм. При этом, как показали визуальные наблюдения, в слое воды, прилегающем к стенке элемента, происходит интенсивная циркуляция пароводяной эмульсии, что обеспечивает высокие значения коэффициентов теплоотдачи со стороны кипящей воды и, как следствие этого, постоянную температуру стенок элементов, равную температуре насыщенного пара. Вследствие того, что коэффициенты теплоотдачи со стороны кипящей воды большие, тепловым сопротивлением от воды к стенке пренебрегали. Коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха принимали равным коэффи-циенту теплопередачи. Результаты опытов обрабатывались в критериях подобия [c.38]

Характер движения потока устанавливают по значению критерия Рейнольдса Ке = <йф/(х (где (О — линейная скорость движения потока й — диаметр трубы л — динамическая вязкость потока). Различают следующие режимы движения потоков ламинарный (Не<2300) турбулентный (Ке>10 000) переходный (2300<Не<10000). Коэффициент теплоотдачи для каждого конкретного случая теплообмена находят в зависимости от режима движения теплообменивающихся потоков по формулам и номограммам, приведенным в специальной литературе по теплопередаче. [c.151]

Расчетные формулы теплоотдачи в областях ламинарного и развитого турбулентного движений потока жидкости довольно хорошо согласуются с опытными данными. Экстраполяция их для определения коэффициента теплоотдачи в переходной области от ламинарного к турбулентному (2200<Ке< 10 ) недопустима. При развитом турбулентном потоке (Не Ю ) коэффициент теплоотдачи существенным образом зависит от геометрических размеров (например, от диаметра трубы) и скорости потока при ламинарном характере движения среды (Ке 2200) он зависит в основном от разности температур и физических свойств среды и в меньщей степени от диаметра канала и скорости потока. [c.32]

Поскольку диапазон исследования теплообмена находился по числам Ке в пределах 6000—10000, т. е. от конца переходной области для труб (Ке=5000—7000), до развитого турбулентного движения потока, то сопоставление нащих экспериментальных данных проводилось с расчетной формулой для турбулентного течения потока. Расчетный локальный коэффициент теплоотдачи находился по известному обобщению (23] [c.68]

При использовании в качестве хладоносителя раствора хлористого кальция низкотемпературные ИКТ не эффективны из-за большой вязкости этого рассола при температурах ниже —20°С режим движения его по трубам переходный, а при температурах ниже 30 °С — ламинарный. При этом коэффициент теплоотдачи со стороны рассола очень низок кроме того, имеется опасность замерзания рассола и разрыва труб. [c.164]

Аннотация. Глава разделена на четыре части. В первой рассматривается турбулентное течение в трубах. Механизм переноса количества движения и тепла иллюстрируется рис. от 9-1 до 9-4. Рис. 9-5 и 9-7 свидетельствуют об аналогии между переносом количества движения и тепла. Коэффициенты теплоотдачи определяются в зависимости от массовой скорости, физических свойств, длины и диаметра трубы. Приводятся расчетные зависимости и номограмма, а также иллюстрирующие примеры. Во второй части рассматривается ламинарное течение, в третьей— переходная область. В четвертой части разобрано течение в зазорах, слоевое течение под влиянием силы тяжести, течение в прямоугольных каналах и течение у плоских поверхностей. [c.279]

При переходном режиме движения потока в трубах и каналах (Ре = 2300-Ь 10 ООО) коэффициент конвективной теплоотдачи определяют приближенно по формуле [2, 55] [c.71]

Так как описанные конструкции полимеризаторов не обеспечивают отвода тепла реакции при скоростных процессах полимеризации, то для проведения этих процессов предложен полимеризатор трубчатого типа ( труба в трубе ), изображенный на- рис. V. 6. Скорость реакционной массы в трубах выбирается такой, чтобы обеспечить переходный или турбулентный режим движения, необходимый для стабильности эмульсии и высокого коэффициента теплоотдачи, а также уменьшения возможности отложения коагу-люма. Такой полимеризатор приближается к типу реакторов идеального вытеснения. [c.239]

Определение а . В регенеративных теплообменниках наиболее распространенных типов — кожухозмеевиковых и кожухотрубных — жидкий фреон течет внутри труб, прямых или изогнутых. При значениях диаметров труб (8—19 мм), принятых в отечественной практике для Ф-12, Ф-502, Ф-142, имеющих в рабочем интервале температур значение кинематической вязкости V = (0,15- 0,25). 10 м 1сек, режим движения жидкости в трубах будет турбулентным или переходным от ламинарного к турбулентному. В этих условиях коэффициент теплоотдачи рекомендуется определять по уравнению для вынужденного движения жидкости в трубах и каналах при турбулентном и переходном режимах — уравнение (11.11). При расчете для теплообменника типа струба в трубе , где жидкий фреон течет в межтрубном канале, рекомендуется использовать формулу (11.13). [c.221]

Определение Митр и Ыомт производится по критериальным уравнениям. В виде иллюстрации приводим здесь наиболее распространенные в проектировании критериальные уравнения для ламинарного, переходного и турбулентного движения потока в трубах (ПП-МЦтр), критериальные уравнения для расчета Ыцмт при поперечном обтекании труб (ПП-Нимт) и алгоритмы расчета коэффициентов теплоотдачи в трубах (ПП-Отр) и между трубами (ПП-Омт)- [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология