Теплоотдача при продольном течении потока

Теплоотдача при продольном течении потока вдоль плоской стенки [VII-1] [c.564]

Теплоотдача при продольном течении потока вдоль ПЛОСКОЙ стенки [VII- ] [c.564]

Интенсификация конвективного теплообмена в условиях внутренней (продольное течение) и внешней (поперечное обтекание) задачи является основным направлением улучшения габаритно-массовых характеристик рекуперативных теплообменных аппаратов. К настоящему времени предложены и разработаны разнообразные способы интенсификации теплоотдачи [1, 2, 3, 4, 5] и выполнены исследования многочисленных конструктивных типов и форм конвективных поверхностей, реализующих тот или иной способ интенсификации в потоке газов и жидкостей. [c.4]

Нагреватели и холодильники. Трубное пространство. При расчете коэффициента теплоотдачи здесь необходимо определить значение критерия Рейнольдса и использовать соответствующее уравнение д 1я случая продольного течения жидкости внутри трубы. Необхо димо также принять допущение о равномерном распределении потока в трубках каждого хода. Равномерное распределение потока достигается не всегда для большей равномерности рекомендуется устанавливать решетки или направляющие лопатки. Затем необходимо пересчитать коэффициент теплоотдачи (отнести ero к наружной поверхпости), умножив на отношение внутреннего диаметра трубы к наружному. [c.209]

При уменьшении диаметра (1 вдвое коэффициент теплоотдачи при поперечном потоке увеличивается приблизительно на 30%, а при продольном течении—только на 15%. [c.101]

Следует также указать, что при одинаковых условиях Яе, Рг, X, ф значение коэффициента теплоотдачи в случае поперечного потока оказывается на 20—60% выше, чем в случае продольного течения. Расхождение это уменьшается по мере увеличения чисел Ре и Рг. [c.101]

Задача 1. Пластина длиной / = 1,5 м продольно обтекается потоком воздуха (1>оо = 50 м/с, /оо = 8 °С, роо = 0,202 МПа). Из-за наличия перед ней турбулизирующей решетки течение в пограничном слое турбулентное. Температура пластины = 12 °С. Найдите средний коэффициент теплоотдачи, а также толщины пограничного слоя и вязкого подслоя на задней кромке пластины. [c.213]

Сопоставление данных по гидравлическому сопротивлению, теплоотдаче к поверхности зернистого слоя, диффузии и продольному перемешиванию при течении (см. последующие главы) позволяет более ясно понять физическую природу движения жидкости в зернистом слое при различных значениях критерия Рейнольдса. Как и в трубах, при малых значениях Ке пограничный слой заполняет все сечение поровых каналов и распределение скоростей существенно зависит от формы канала, С ростом же Ке пограничный слой сжимается и взаимодействие потока с зернистым слоем (гидравлическое сопротивление) начинает главным образом определяться формой отдельного элемента и характером его поверхности. [c.70]

При использовании зонного метода расчета камера сгорания разбивается на зоны с радиальным и продольным размером 0,373 м. При этом получаются 3 зоны в радиальном направлении и 16 зон в осевом. Такое разбиение приводит к 48 зонам в газовой области, 16 цилиндрическим зонам для поглотителя теплоты и 6 адиабатическим зонам для отражателей. Конвективный коэффициент теплоотдачи к трубам принимался равным 10 Вт/(м -К). Газ внутри топочной камеры считается серым, и коэффициент поглощения принимался равным Ка—0,2 м- . Рассматриваются две модели потока стержневое течение, характерное для случа- [c.120]

Влияние расположенного выще по потоку тела на перенос тепла определяется сочетанием двух механизмов. Во-первых, течение, создаваемое нижними поверхностями, превращается в течение следа. Скорость его стремится увеличить теплоотдачу от поверхности, расположенной в следе. Во-вторых, нагретый след уменьшает эффективную местную разность температур между этой поверхностью и омывающей ее жидкостью по сравнению с разностью температур относительно удаленной от тела окружающей среды, имеющей температуру /оо, а это уменьшает теплоотдачу. Таким образом, воздействия скорости течения и температуры противоположны друг другу. Увеличится или уменьшится теплоотдача от поверхности, расположенной ниже по потоку, зависит от баланса между этими воздействиями. Величина же этих воздействий зависит от продольного и поперечного расстояний между телами. [c.297]

Из выражения (III. 8) следует, что при турбулентном течении максимальная скорость на оси потока близка к средней скорости по сечению трубы. Перемешивание в ядре потока практически одинаково как в продольном, так и радиальном направлениях. Это означает, что в ядре потока массо- и теплообмен не ограничены. Остается тормозящим фактором теплоотдачи от стенки к ядру потока пограничная пленка, толщина которой [c.113]

Иногда скорости потоков в межтрубном пространстве получаются столь высокими, что поперечное течение невозможно вследствие большого гидравлического сопротивления. В этих случаях устанавливают круглые перегородки, снабженные несколькими сегментными отверстиями, которые служат дополнительными опорами для труб. Поток в межтрубном пространстве теплообменника тогда по существу является продольным (параллельным трубкам). В этом случае для расчета а применяют уравнения (И1-29), (П1-33) или (П1-36), причем вместо В подставляют величину Оа. Вследствие наличия перегородок, турбулизирующих поток, коэффициент теплоотдачи, рассчитанный по этим уравнениям, оказывается заниженным и его следует в этом случае умножить на 1,30. [c.210]

В третьей главе рассматриваются вопросы турбулентных течений, которые недостаточно полно освещены в литературе. Практический интерес представляют опыты, в которых исследовалось влияние продольного градиента давления и сжимаемости потока на значение допустимого числа Рейнольдса шероховатости обтекаемой поверхности. Определена допустимая высота элементов шероховатости, при которой интегральные характеристики турбулентного пограничного слоя (поверхностное трение и теплоотдача) остаются еще неизменными. [c.8]

Течение и теплообмен у входа в трубу близки к таким же процессам у продольно омываемой пластины, рассмотренным в гл. 7, так как в начале трубы толщины пограничных слоев малы по сравнению с поперечными размерами канала. В связи с этим теплоотдача вблизи входа в трубу с достаточной степенью точности может быть описана уравнениями для продольно-обтекаемой пластины. По мере удаления от входа ввиду большего влияния стеснения потока закономерности процесса изменяются. [c.211]

Среди большого многообразия компоновок теплообменных поверхностей из пакетов цилиндрических труб основными являются коридорные и шахматные (рис. 9.4). Характерными геометрическими параметрами являются = — относительный продольный шаг между осями цилиндров 5г = = 52//) — относительный диагональный шаг между осями цилиндров (для шахматных пакетов). В первом ряду пакета трубы находятся в условиях, практически близких к условиям обтекания одиночного цилиндра (если только межтрубный зазор достаточно велик), а в последующих рядах гидродинамическое сопротивление и теплоотдача возрастают. Это является следствием того, что первые ряды действуют как турбулизаторы. Стабилизация течения происходит в пределах 10% после 4-го ряда и практически полностью после 14-го ряда. Базисом для расчетов является стабилизированное течение при угле атаки р = 90° (т. е. при строго поперечном течении). За характерный линейный размер принимается наружный диаметр труб, за характерную скорость течения 7= Уо/ 11 , где г коэффициент наибольшего сужения проходного сечения пакета по ходу потока. [c.154]

В наших опытах параметр продольного градиента давления Р изменялся в пределах от О до 8,9-10" . В этом интервале Р слабо влияет на закономерности течения в начальном и значительно в переходном и основном участках течения. Благодаря увеличению скорости потока во внешней части пограничного слоя по сравнению с изобарическим течением местные коэффициенты теплоотдачи в основном участке струи становятся больше. Однако на зависимости Пи ,=/ (Ке ) это практически не сказывается. [c.37]

Нагрев или охлаждение потоков, движущихся внутри или снаружи трубы (продольное течение). Ламинарное течение (Re<2100) . В ламинарной области потоки жидкости и тепла являются величинами до некоторой степени неопределенными. Специалисты полагают, что практически приемлемым выражением, позволяющим рассчитать теплоотдачу в этом режиме течения, является корреляция Зидера и Тейта Для часто встречающихся на практике диаметров труб (не превышающих 75 мм) и разностей температур (менее 55° С) можно записать по типу уравнений Кольборна [c.203]

Сравнивая расчетную формулу (2-71) с аналогичным соотношением (2-64) для случая турбулентного продольного потока, можно з аметить, что при поперечном потоке коэффициент теплоотдачи слабее зависит от скорости, чем при продольном (значение а. пропорционально скорости в степени 0,6 вместо 0,8). Поэтому увеличение скорости здесь в меньшей мере способствует увеличению производительности теплового оборудования. Так, например, при увеличении скорости 1 вдвое коэффициент теплоотдачи при поперечном потоке возрастает на 50%, тогда как при продольном течении увеличение а достигает при этом 75%. [c.100]

Если температура поверхности не совпадает с равновесной температурой, то возникает теплообмен. Поэтому логически правильно понимать под температурным напором разность Т — Гпов- Отсюда следует, что и коэффициент теплоотдачи надо определять через равновесную температуру, а не через температуру торможения. Однако, как мы видели, в условиях продольного течения (а именно этот случай представляет практический интерес при исследовании теплообмена в потоке большой скорости) коэффициент восстановления сравнит яько мало отличается от единицы. Поэтому рассматриваемое уточнение, которое количественно выражается вели 1иной [c.53]

При очень малых числах Пекле, что практически имеет место только у жидкометаллических теплоносителей, следует учитывать также продольную неизотермичность потока и связанный с нею поток теплоты. Этот эффект несколько повышает теплоотдачу, что видно из приведенных ниже данных о стабилизированных значениях чисел Нуссельта при квазиизотермическом течении в круглой трубе с Гст == onst [c.97]

Модели с неравнодоступными объемами хорошо объясняют качественные особенности не только процессов перемешивания, но и закономерности внешней гидравлики насыпанного зернистого слоя. Поскольку диффузия в застойных зонах в значительной степени определяется молекулярным переносом, то становится понятной наблюдаемая сильная зависимость коэффициента продольной дисперсии от коэффициента диффузии Dr примеси в основном потоке. По мере повышения скорости потока в основных каналах между зернами в застойных зонах появляются циркуляционные течения [18] и их относительный объем снижается, что проявляется в приближении гидравлического сопротивления (см. раздел II. 8) и теплоотдачи от зерен (см. раздел IV.5) к их значениям для одиночного зерна уже при Кеэ > 50. [c.90]

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]

В кольцевом канале теплообменника труба в трубе часто возникает ламинарный или переходной режим течения теплоносителя. В этом случае формирование пограничного слоя по длине ребер оказывает существенное влияние на теплообмен и учитывается в расчетах коэффициентов теплоотдачи. Коэффициенты теплоотдачи при ламинарном или переходном режиме течения могут быть увеличены за счет разделения и перемешивания потока продольными ребрами на определенных интервалах длин. Ребра разделяют поток в радиальном направлении от основания до наружной кромки, которая вызывает закручивание теплоносителя и перетекание его в соседние радиальные каналы. Данный эффект перемешивания обычно учитывается при расчетах коэффициентов теплоотдачи введением длины участка неременшвания по аналогии с длиной участка стабилизации потока. Очевидно, это приводит к увеличению и перепаду давления. Оптимальная длина участка перемешивания 300—1000 мм. [c.19]

Уплотняющие полосы уменьшают поток жидкости между периферийными трубами и кожухом, в обход поверхности трубного пучка. Различные уравнения теплоотдачи при вынужденном поперечном и продольном обтекании трубных пучков показывают, как и в случае течения в трубах, что с увеличением скорости коэффициент теплоотдачи увеличивается, хотя и в меньшей степени. Изменение расстояния между соседними перегородками, называемого шагом перегородок, и их более чаетое расположение, чем это требуется для подавления вибрации труб, позволяет изменять скорость жидкости в межтрубном пространстве. [c.345]

Наиболее интересно то, что данные для внешнего обтекания труб на рис. 14.8 и 14.9 вплоть до чисел Рейнольдса, равных 700, описываются прямой, имеющей тот же наклон, что и идеальная зависимость Диттуса — Болтера. Эти данные ложатся ниже соответствующих опытных значений коэффициентов теплоотдачи к фторидам при течении внутри круглых труб при больших числах Рейнольдса и выше их при малых числах Рейнольдса. Поиски причин такого несоответствия привели к заключению, что при продольном обтекании фторидом корридорного пучка труб, возможно, происходит расслоение потока на отдельные струи. Иными словами, перемешивание струй жидкости, текущих в узкой щели между трубами, и потока жидкости, текущего в относительно свободном пространстве в центре приблизительно квадратного канала, ограниченного четырьмя окружающими трубами, неудовлетворительное. [c.279]

Линке и Хуфшмидт [5-21] теоретически проанализировали влияние продольных пульсаций, происходящих по закону синусоиды, на теплоотдачу и потерю иаиора при ламинарном и турбулентном течении в трубе. Авторы вводят понятие о квазиста-ционарном пульсационном потоке, для которого скорость изменяется цо закону [c.230]

Поведение частиц в ПС отличается сложным статистическим характером частицы перемещаются по объему ПС как в составе пакетов дисперсного материала, так и индивидуально при распаде одного пакета и образовании другого. Пакеты совершают случайное движение в результате прохождения через слой газовых пузырей, а также могут совершать циркуляционное движение. Каждая частица твердого материала в течение некоторых интервалов времени может находиться в составе пакета около стенки, в основной массе ПС, внутри газового пузыря при этом характер обтекания поверхности частицы газовым потоком оказывается различным (внутри пакета газ фильтруется со скоростью, близкой к Ыкр, и частица не имеет возможности индивидуально вращаться, а в газовом пузыре относительная скорость скольжения близка к скорости витания и частицы могут вращаться). Кроме того, каждая частица находится на разных уровнях по высоте ПС случайное время, контактируя с газом, имеющим различные температуры. Отмеченные обстоятельства не позволяют использовать для расчета коэффициента межфазной теплоотдачи ос соотношения, полученные в опытах с закрепленными индивидуальными частицами и в опытах с плотным слоем или с газовзвесью. Поскольку теоретические расчеты интенсивности конвективной теплоотдачи здесь невозможны, то надежные данные по средним величинам а и зависимости а от основных параметров можно получить из экспериментов с ПС дисперсного материала. Однако экспериментальное исследование межфазной теплоотдачи здесь осложнено тем, что при значительном теплостоке от газа на суммарную поверхность частиц газовый поток может принимать температуру, близкую к температуре поверхности частиц уже на сравнительно небольших расстояниях от газораспределительной решетки. При этом точность определения средней разности температур между газом и поверхностью дисперсного материала оказывается незначительной и существенно зависящей от принятой модели движения сплошной фазы через ПС (полное вытеснение, наличие продольного перемешивания, учет газовых пузырей и т. д.). [c.199]