Коэффициент теплоотдачи при обтекании воздуха

Рис. 3.20. Влияние положения трубы на местный коэффициент теплоотдачи при поперечном обтекании шахматных трубных пучков. Температура воздуха, омывающего трубы наружным диаметром 19 мм, равна 150 С трубы расположены с шагом, равным 2 диаметрам Ке = 18 300 [32].

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]

Требуется конденсировать 10 т/ч насыщенного пара м-гексана при 70 С. Охлаждение конденсатора может быть осуществлено а) водой, нагреваемой от 16 до 36 °С, б) воздухом, нагревае шм от 25 до 48 С. Коэффициент теплоотдачи для конденсирующегося пара гексана в обоих случаях принять равным 1700 Вт/(м2-К). Коэффициенты теплоотдачи для воды и воздуха взять ориентировочно (средние значения) по табл. 4-5, для воды — при турбулентном течении по трубам, для воздуха — при поперечном обтекании труб. Жидкий гексан отводится при температуре конденсации. Термические сопротивления стенки и загрязнений не учитывать. Удельная теплота конденсации гексана 33,3-10 Дж/кг. Определить расходы воды и воздуха (в м /ч) и требуемые поверхности теплообмена. [c.207]

Для определения коэффициента теплоотдачи со стороны воздуха при обтекании пучков ребристых труб в низкотемпературных воздухоохладителях можно рекомендовать формулу Карасиной [10]. Для Ке = 3-10 - 25 10 и [c.132]

Фиг. 7. Относительное изменение коэффициента теплоотдачи в зависимости от содержания воздуха в паре (поперечное обтекание горизонтальной трубки, давление пара = 0,81 ama).

Оби ее корреляционное соотношение для средних коэффициентов теп.юотдачи при продольном обтекании плоской пластины. В большинстве практических случаев встречаются пластины с тупой передней кромкой и высокой степенью турбулентности набегающего потока. Вследствие этого на всей длине пластины существует только турбулентный пограничный слой и не наблюдаются резкие нзменения чисел Нуссельта от значений, задаваемых (2), до значений, определяемых зависимостью (8). В [7] получена графическая корреляция экспериментальных данных по теплообмену при течении воздуха на плоской пластине при 101<Нег<10 . Как показано в [8], приведеиное ниже соотношение не только хорошо описывает данные [7], но и удовлетворительно согласуется с измеренными значениями коэффициентов теплоотдачи в широком диапазоне чисел Прандтля [c.242]

О. Сравнение с экспериментальными данными. На рис. 1 представлены измеренные приведенные значения коэффициентов теплоотдачи Ыи//ф и массоотдачи полученные различными авторами. На рисунке приведены также результаты измерений теплоотдачи при обтекании потоками воздуха, N2, Н, и СОг обогреваемых сфер, а также измерения массоотдачи при обтекании воздухом пористых с( р с испарением воды на поверхности. Пороз- [c.259]

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]

Эшер Висс (Швейцария) греющие элементы, выполненные в виде пучков обогреваемых паром труб, помещены непосредственно в кипящий слой материала (рис. 3.13) [131]. Суммарная площадь поверхности трубчатки позволяет подводить 60 - 80% требуемого для сушки тепла, что приводит к снижению количества подаваемого на сушку воздуха в 4 раза и уменьшению площади решетки в 3 раза. Конструкция сушилки такова, что можно быстро открыть боковые люки и выкатить на роликах блоки теплообменников для чистки. Коэффициент теплоотдачи от поверхности греющих труб к омывающему их Потоку газовзвеси достигает 300 Вт/(м К), что обусловлено поперечным обтеканием труб газовым потоком и присутствием в нем твердой фазы взвешенного дисперсного материала. Однако такая конструкция имеет недостаток, заключающийся в отложении частиц ПВХ в застойных зонах - на верхних сторонах поверхностей горячих труб. Отложившийся ПВХ подвергается длительному воздействию высоких температур и постепенно разлагается, загрязняя продукт. Поэтому и требуется частая чистка теплообменников. [c.107]

При поперечном обтекании газом пучка гладких труб, что имеет место в основной массе кожухотрубных и радиаторных холодильников, коэффициент теплоотдачи от газа к стенке или от стенки к охлаждающему воздуху может быть определен по формуле ЦКТИ, которая применима в области изменения Re = = 2.10" 60.10 . [c.328]

Требуемые высокие значения эффективности теплопередачи говорят о том, что применяемая схема движения теплоносителя должна быть близкой к противоточной. По-видимому, этому условию удовлетворяет многоходовая пере-крестнопоточная схема (см. рис. 1.14). Анализ рис. 4.4 показывает, что при характерной для этого случая постоянной разности температур и величине подогрева, в четыре раза превышающей разность температур, отношение длины к диаметру непрерывного круглого канала для воздуха должно быть равно примерно 300. Большие значения коэффициента теплоотдачи при поперечном обтекании оребренных труб могут снизить эту величину примерно вполовину. Если принять Ид, = 150, то ориентировочное значение скорости воздуха люжет быть определено, исходя из допустимой величины перепада давления (фактор трения, отнесенный к эквивалентному диаметру проходного, сечения приблизительно. равен 0,13). Таким образом, [c.222]

В отличие от коэффициента теплоотдачи потери давления сильно зависят от продольного и поперечного шагов труб и их расположения в пучке. Продольный и поперечный шаги труб е поперечно обтекаемых пучках часто бывают неодинаковыми. Из ряда удачных соотношений для гидравлического сопротивления при поперечном обтекании труб в пучках здесь иопользуется зависимость Гюнтера и Шоу [51], удовлетворительно описывающая опытные данные для масел, воды и воздуха. Хотя диапазон применимости этого соотношения не установлен, для газов оно дает достаточно надежные значе(ния. В качестве характерного размера в числе Рейнольдса используется эквивалентный объемный диаметр учитывающий шаг и расположение последовательных рядов труб. Расчетное уравнение для потерь давления содержит два безразмерных параметра, учитывающих конфигурацию пучка. Эквивалентный объемный диаметр определяется (11.48). [c.415]

В печах КС при полном обтекании воздухом частиц концентрация их в объеме выше, чем в печах пылевидного-обжига, поэтому выше интенсивность работы печей, составляющая. 1000—1800 кг/ж в сутки. При этом можно получать газ, содержащий до 15 о ЗОа при 0,5% 8 в огарке. Для использования тепла реакции трубы паровых котлов-утилизаторов устанавливают как в потоке газа, так и непосредственно в кипящем слое, где коэффициент теплоотдачи много выше, чем от газа. Съем пара выше, чем в печах пылевидного обжига, и достигает 1,3 т на 1 т колчедана. Температура одинакова во всем слое путем отвода тепла она поддерживается на уровне 800° С. [c.299]

Найти средний коэффициент теплоотдачи в охладителе воздуха при поперечном обтекании пучка из восьми рядов труб с шах. матным расположением. Наружный диаметр труб 16 мм, скорость воздуха в узком сечении пучка 15 м/с, средняя температура воздуха 160 °С. Принять размеры шагов труб 51=38 мм, 52=21 мм. [c.56]

Следует отметить, что практически даже небольшой вылет стола пресса уменьшает коэффициент теплоотдачи соприкосновением, так как затрудняет свободное обтекание воздухом теплоотдающей (вертикальной) плиты. Как показали визуальные наблюдения, проведенные при высоких температурах, холодный воздух движется вдоль верхней плоскости вылета стола пресса по направлению к боковой поверхности пресс-формы и затем поднимается вверх вдоль этой поверхности. [c.86]

Установлено, что коэффициент теплоотдачи а [ккал/(м ч-°С)] в случае обтекания пленки воздухом пропорционален средней скорости воздуха Шв (м/с) [c.147]

Пример 6.11. Определить коэффициенты теплоотдачи воздуха для двух случаев а) однократное поперечное обтекание под углом 90° многорядного пучка шахматно расположенных труб (рис. 6.2), скорость воздуха в наиболее узком сечении 12 м/с [c.127]

В первых трех рядах пучка средние коэффициенты теплоотдачи различны. В первом — третьем рядах в результате турбулизирующего действия первых труб коэффициент теплоотдачи увеличивается. В третьем ряде турбулентность потока стабилизируется, и коэффициент теплоотдачи для труб, расположенных в следующих рядах, постоянен. Ввиду изменения коэффициента теплоотдачи по рядам необходимо определять средний коэффициент теплоотдачи для пучка через локальные значения для каждого ряда. Однако, если учесть, что в большинстве холодильных аппаратов с перпендикулярным обтеканием пучка труб (испарители с вертикальными трубами, поперечноточные воздухоохладители) число рядов бывает значительным, такая точная методика расчета может быть без большой погрешности упрощена. Для воздуха рекомендуются следующие выражения [81] коридорный пучок [c.328]

Для расчета коэффициента испарения о определяем коэффициент теплоотдачи при поперечном обтекании воздухом шахматного пучка гладких труб. Для этого случая уравнение подобия имеет вид Ми = сКе РгО- е,. [c.326]

Обобщение данных для одиночного цилиндра. Средние по периметру коэффициенты теплоотдачи при внешнем обтекании воздухом одиночных обогреваемых паром или электриче- [c.353]

При расчете трубчатого воздухоподогревателя принимали соотношение скоростей воздуха н (движущегося снаружи труб при поперечном обтекании пучка) и газов Упр (движущихся в продольном направлении внутри труб) в виде н>пр = ЬЗн поп- Ддя скорости газов в газоходах конвективной парообразующей поверхности нагрева — поп- При указанном соотношении обеспечивались одинаковые численные значения коэффициентов теплоотдачи от газа к стенке и от стенки к воздуху. Аналогичное соотношение для воздухоподогревателей судовых вспомогательных котлов рекомендуется в работе [45]. [c.78]

Печи кипящего слоя (см. ч. I, рис. 85) применяются для обжига колчедана и других сульфидных руд. Они доминируют в сернокислотном производстве Советского Союза. В отличие от механических печей в печах кипящего слоя (КС) нельзя сжигать материал, сильно различающийся но размеру частиц (в одной и той же печи), так как скорость воздуха, соответствующая взвешиванию зерен, примерно пропорциональна их размеру. В печах КС при полном обтекании воздухом частиц концентрация их в объеме выше, чем в печах пылевидного обжига, поэтому выше интенсивность работы печей, составляющая 1000—1800 кг/(м -сут). При этом можно получать газ, содержащий до 15% ЗОа при 0,5% 3 в огарке. Для использования теплоты реакции трубы паровых котлов-утилизаторов устанавливают как в потоке газа, так и непосредственно в кипящем слое, где коэффициент теплоотдачи много вынле, чем от газа. Съем пара выше, чем в печах пылевидного обжига, и достигает 1,3 т на 1 т колчедана. Температура одинакова во всем слое путем отвода теплоты она поддерживается на уровне 800°С. Запыленность газа в печах КС еще больше, чем при пылевидном обжиге. Благодаря большой интенсивности работы при высокой концентрации ЗОг в газе и лучшем выгорании серы и колчедана печи кипящего слоя вытеснили полочные печи в сернокислотной промышленности и цветной металлургии. [c.121]

Рмс. 7. Влияние сюпепи турбулентности пи коэффициент теплоотдачи при поперечном обтекании цилиндров воздухом [c.246]

Конструкция набивки радиаторов для тяжелых транспортных дизелей характеризуется, как правило, водяными (масляными) трубками шириной 17,5 мм и толщиной 2,5 мм, установленными в ша матн01м порядке с зазором между последующими рядами трубок 2,5—3,0 мм и шагом по фронту 8 мм. Поперек трубок на расстоянии 3 мм друг от друга расположены плоские пластины оребрения. При протекании охлаждающего воздуха по таким каналам коэффициент его теплоотдачи увеличивается, так как образуются вихри при последующих обтеканиях трубки, а также вихри, возникающие вследствие периодического расширения и сужения потока воздуха при прохождении каждого ряда трубок. Образование вихрей, продольных и поперечных пульсаций скорости воздуха в этих каналах, увеличение турбулентной проводим ости вд и удельного теплового потока д в пристенном слое, а следовательно, и коэффициента теплоотдачи 26 [c.26]

Расчет оребренных воздушных охладителей только в некоторых, отношениях отличается от расчета теплообменников в гл. 9 и 10. Основное различие относится к воздушной стороне и обусловлено использованием в качестве охлаждающей среды воздуха вместо воды. Как уже отмечалось, воздух обладает большой сжи.маемостью, а вода практически несжимаема, поэтому для продувки воздуха через пучки оребренных труб можно использовать только небольшие перепады давления, в противном случае затраты на сжатие станут недопустимо большими. Обычно допустимые потери давления на воздушной стороне составляют около 100— 150 Па (10—15 мм вод. ст.). Как уже отмечалось, воздух поперечно обтекает трубы в пучке, поэтому необходимо .меть данные о коэффициентах теплоотдачи и гидравлического сопротивления при поперечном обтекании. Как правило, температурный напор нельзя вычислить 26 403. [c.403]

Рис. 9.13. Коэффициент теплоотдачи при поперечном обтекании шахматных пучков плавниковых труб воздухом и дымовыми газами с различным объемным содержанием водяных паров а С ССфан

Для упрощения вычислений по уравнениям (2-16) и (2-17) применительно к определению коэффициента теплоотдачи в шахматных и коридорных пучках ребристых трубок при обтекании их воздухом или дымовыми газами служат номограммы иа рис. 2-2 (шахматные пучки) и рис. 2-3 (коридорные пучки). В право.м верхнем углу номограмм помещены графики для определения коэффициента Сф, учитывающего объемную долю водяных паров в газе. Пользование номограммами не представляет труда и показано пунктирными линиями со стрелками. В частности, для приведенного выше примера по номограмме на рис. 2-2 находим а=80 ккал1м - ч град, что совпадает со значением, вычисленны.м по уравнению (2-16). [c.52]

Определяют приведенпып коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха в случае использования оребренпых труб. Этот коэф-финиент учитывает влияние конвективного теплообмеиа между оребренной поверхностью и потоком воздуха и теплообмена теплопроводностью через металл ребер на теплоотдачу пучка оребрен-ных труб к воздуху. Поэтому предварительно находят коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном обтекании воздухом пучка [c.105]

Коэффициент теплоотдачи при поперечном обтекании воздухом пучка оребренпых труб [c.113]

Локальные коэффициенты теплоотдачи. Проведенное выше рассмотрение механизма теплоотдачи при внешнем обтекании труб позволяет сделать вывод о том, что коэффициент теплоотдачи между жидкостью и трубой не будет постоянным по периметру. Дрю и Райан [12] опубликовали результаты измерений локальной тепловой нагрузки в различных точках периметра вертикальной, обогреваемой паром и охлаждаемой воздухом трубы и нашли, что результаты опытов аналогичны данным, основанным на работе Лориша [37] по изучению адсорбции. На рис. 10-5 приведены результаты опытов, проведенных Пальт-цем и Старром [45] локальные тепловые нагрузки, отложенные [c.350]

При определении средних по периметру коэффициентов теплоотдачи на проволоках небольшого диаметра следует применять электрический обогрев, так как в этом случае изменение температуры по окружности незначительно. Если тепло передается к воздуху от жидкости (или наоборот), температура которой существенно изменяется при течении по трубе, значительное изменение по окружности локального /г , на воздушной стороне приведет к существенному изменению температуры стенки трубы по ее окружности, усложняя, таким образом, анализ результатов [60]. Эти осложнения, по-видимому, имели место в работе Райхера [51], изучавшего теплоотдачу газов при поперечном обтекании охлаждаемых жидкостью труб. Нормальное изменение локального /г . по периметру получается только при правильной оценке влияния теплопроводности вдоль окружности [60], так как в противном случае можно получить ошибочные выводы. [c.356]

Сравнение с жспсраментальиь/.ми данными. Сопоставление экспериментальных данных по коэффициентам тепло- и массоотдачи для одиночной сферы в потоках воздуха и жидкостей, полученных различными авторами [37—43], с зависимостью (22) нока.чано па рис, 9. Данные нескольких анторои, получеппые для области 5-10 <Не(< <10 , свидетельству юг о нлиятн1и на теплоотдачу низкой степени турбулентности, Ма рис, 10 представлены результаты работы [39], авторы которой измеряли коэфф ци-енты теплоотдачи нри обтекании сферы воздухом при различной степени турбулентности в потоке, [c.247]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология