Прандтля число воздуха

Эти соотношения получены исключительно в результате обработки опытных данных, помещенных в гл. 10, и могут быть использованы для интерполяции, так как сами опытные данные, вероятно, более точны для исследованных компоновок труб. Данные, характеризующие теплоотдачу и гидравлическое сопротивление в трубных пучках, могут быть использованы в области умеренно высоких чисел Прандтля, хотя данные, на основе которых построены кривые, получены из опытов с воздухом. На рис. 7-7 показано влияние числа рядов труб в пучке. [c.101]

Число Прандтля изменяется в более узких пределах, чем число Шмидта. В газах числа Прандтля примерно равны единице (в частности, для воздуха при обычных условиях Рг == 0,71), а в обычных жидкостях не превышают 10 (для воды при температуре] 20 °С имеем Рг = 7,0). Только в очень вязких жидкостях типа глицерина среднее число Прандтля имеет порядок 10 напротив, в жидких металлах значения Рг, как правило, очень малы (для ртути Рг = 0,023). [c.18]

Уравнения (19) и (20) обеспечивают гладкую интерполяцию между соотношениями (17) и (18). Коэффициент 0,492= — (0,502745/0,600408) представляет собой среднее значение числа Прандтля для этой системы, которое объясняет удовлетворительную корреляцию данных для большого числа жидкостей и даже воздуха с помощью уравнения (7) или эквивалентного соотношения с несколько иными коэффициентами. Как показано ниже, уравнение (20) оказывается универсальной функцией для зависимости от числа Прандтля для всех случаев естественной конвекции в пограничных слоях. [c.275]

Аналитические зависимости вязкости, теплопроводности и числа Прандтля дымовых газов и воздуха от температуры в предлагаемой методике представлены в виде полинома 4-ой степени, теплопроводности изоляционных материалов и металлов от средней температуры - в виде полиномов 3-й степени. [c.100]

Опубликовано много экспериментальных исследований свободноконвективного теплообмена на вертикальных нагретых поверхностях при условии постоянной температуры поверхности или при условии постоянной плотности теплового потока на поверхности. Чтобы оценить влияние числа Прандтля, использовались различные жидкости, чаще всего воздух и вода. При воспроизведении идеализированных условий, предполагаемых в теории, возникают различные трудности. В идеальном случае движение жидкости должно быть вызвано только действием нагретой поверхности. Но в действительности на экспериментальные данные могут повлиять вибрация поверхности, возмущения течения в окружающей среде, циркуляция и стратификация жидкости, связанные с конечным объемом окружающей среды. Другой важный вопрос состоит в том, насколько точно выполняется в экспериментах граничное условие на поверхности. Влияние [c.127]

Значение числа Прандтля зависит от физических свойств среды. Для газов число Прандтля близко к единице (например для воздуха Рг = 0,72). При Рг = 1 третий член правой части равен нулю и уравнение энергии упрощается [c.75]

Против широкого при.менения указанных уравнений практики часто выдвигают тот довод, что они являются сложны.мни мало наглядными. Эти возражения, однако, не являются обоснованными, так как именно благодаря применению принципа подобия указанные уравнения в значительной степени упрощаются. Безразмерные числа вообще являются наглядными в физическом отношении, если мы усвоим их значение и расположение величин в них. Конечно, найдется много инженеров, которые обойдутся еще более простыми уравнениями, например, в области аэротехники, где речь идет о нагреве воздуха, у которого в пределах от О до 150° критерий Прандтля является практически постоянным числом. В энергетических проблемах, в которых производятся расчеты теплоотдачи воды и водяного пара в некоторых случаях целесообразно также применять упрощенные формулы. Инженеры, работающие в химической или теолотехничеокой промышленности, где применяются теплообменники с различными теплоносителями, могут с успехом использовать общие фор.мулы. [c.33]

Анализ уравнений движения Навье — Стокса, проделанный Прандтлем еще в 1904 г., показал, что в случае жидкости малой вязкости (вода, воздух и т. п.) при достаточно больших значениях числа Рейнольдса влияние вязкости сказывается лишь в тонком слое, прилегающем к поверхности обтекаемого тела,— пограничном слое ). Вне этого слоя роль вязкостных сил оказывается настолько малой, что соответствующими членами в уравнениях Навье — Стокса (26) или (27) можно пренебречь. [c.90]

На рис. 11.3.5 схематично показана система продольных вихрей, построенная по результатам представленных выше измерений. Она очень хорошо согласуется с картиной течения,рассчитанной в работе [3]. Это подтверждается результатами, приведенными на рис. 11.3.2, а. Число Прандтля жидкости, которая использовалась в экспериментах, равнялось 6,7, тогда как расчеты проводились для Рг = 0,733, поэтому нельзя непосредственно сопоставлять экспериментальные данные и результаты расчетов. Однако общая картина течения в обоих случаях одинакова. Следует ожидать, что с увеличением числа Прандтля вихревая система будет приближаться (в координатах т]) к стенке. Сравнение результатов экспериментов на воде с результатами расчетов для воздуха подтверждает такую тенденцию. [c.34]

Из формулы (45) видно, что число Рг, которое для воздуха примерно равно / (7 = 1,4), изменяется от /3 для одноатомных газов (7 = /д) до единицы нри 7- 1. Для некоторых систем, например, для жидкостей, формула Эйкена неверна, и число Прандтля Рг может существенно отличаться от единицы. [c.574]

Преобразование спектра после завершения процесса перехода в условиях естественной конвекции воздуха систематически не изучалось. Но экспериментальные данные, полученные в работе [143], свидетельствуют о том, что отсутствует отчетливо выраженная область, в которой характеристики переноса изменяются, приближаясь постепенно к соответствующим значениям для турбулентного течения. Это различие в развитии течений газа и воды, возможно, связано с влиянием числа Прандтля. В случае воды первоначальная задержка развития возмущений температуры оказывает влияние на весь процесс перехода. [c.40]

Режимы течения. Экспериментальные исследования течений воздуха [76] и силиконового масла [79] при числах Прандтля порядка 1000 внесли большой вклад в понимание механизмов течения и переноса тепла в вертикальных прямоугольных полостях. В первой из этих работ, т. е. для случая воздуха, коэффициент формы А менялся в диапазоне 2,1—46,7, а число Рэлея — от 200 до 2-10 . Температурное поле исследовалось с помощью интерферометра Маха — Цандера. При малых значениях Ка доминировал процесс теплопроводности, а между вертикальными стенками в области, удаленной от концов, наблюдалось линейное распределение температур. Вблизи концов полости существенную роль начинали играть эффекты конвекции. При больших Ка на вертикальных поверхностях возникали пограничные слои, а зона ядра оказывалась линейно и устойчиво стратифицированной. [c.255]

Проведен также ряд исследований случая вертикальных цилиндрических кольцевых областей. Получены, в частности, численные результаты для изотермических поверхностей [70, 264] опубликованы обширные экспериментальные данные по этому вопросу [183, 250]. При численном решении этой задачи [245] получены результаты, качественно близкие результатам для вертикальных прямоугольных полостей. При Ra > 5-10 , где число Рэлея вычислялось по толщине зазора d, было установлено, что в полости существует полностью развитый пограничный слой. Опубликованы результаты измерений теплопередачи в воздухе и гелии при 10 < Ra С 2,3-10° для случая, когда на внутренней стенке задавался постоянный тепловой поток, а внешняя стенка считалась изотермической [136]. Проведены экспериментальное и численное исследования переноса в концентрических и эксцентрических цилиндрических кольцевых областях различной высоты [46, 257]. С использованием линейной теории проведено исследование устойчивости течения в вертикальном цилиндрическом кольцевом слое [51]. Расчеты показали, что число Прандтля влияет на возникновение неустойчивости, причем наличие предсказанного режима неустойчивости было экспериментально подтверждено для воздуха. [c.294]

Уравнение (244) действительно в интервале значений параметра Рейнольдса от 1,38 до 9,51 и в пределах значений числа нсевдоожижения от 2,67 до 12,82. В уравнение (244) не входит критерий Прандтля, так как эксперименты проводились с воздухом. В этом случае при условии незначительного изменения температуры Рг = 0,72. И. М. Федоров [129] исследовал теплообмен между воздухом и псевдоожиженными слоями подмосковного угля (0,5 мм < й < 10 мм), гранулированного активированного угля (3 мм < с < 5 мм) и слоя, состояш,его из картонных частиц (3 < й < 10л л ). Теплообмен изучался в условиях сушки указанных материалов и поэтому он был осложнен массообменом. Получены следующие уравнения [c.143]

В статье [166] разработан общий метод решения разложением в ряды для расчета переноса тепла от трехмерных тел произвольной формы в жидкости с любым числом Прандтля. Метод применен к расчету наклонного изотермического кругового цилиндра. Получены численные решения для профилей функции тока и температуры при Рг = 0,72. Они сравнивались с экспериментальными данными [37] для воздуха и получено хорошее согласие результатов. [c.282]

Все представленные данные получены на основании опытов с использованием в качестве теплоносителя воздуха (число Прандтля Рг = 0,7), так как компактные теплообменники представляют наибольший интерес в тех случаях, когда осуществляйся теплообмен между газами. [c.563]

Число Прандтля Ср [1/к в уравнении (44) для любого газа является величиной относительпо постоянной. Воздух при насыщении содержит некоторое количество водяных паров, и число Прандтля для воздуха, проходящего через кипящий слой, должно быть достаточно близко к числу Прандтля для чистого воздуха, равному 0,74. Число Шмидта в уравнении (45) для водяного пара, диффундирующего через воздух, не зависит от изменения температуры и равно 0,6. После подстановки этих численных значений в уравнения (44) и (45) выражения для факторов переноса тепла и вещества можно представить в следующем виде [c.68]

Чтобы сравнить расчетные данные с экспериментальными, полезно провести аналогичный расчет для числа Прандтля, соответствующего воздуху. Прямым путем было бы решение уравнений (86) и (87). Однако из расчетов Спэрроу и Грегга [35] следует, что по крайней мере в интервале чисел Прандтля от 0,7 до 1,0 влияние последнего на значение критерия Нуссельта практически не зависит от граничных условий на поверхности. При постоянной температуре поверхности пластины Острач [36] нашел, что число Нуссельта уменьшается в 1,12 раза при изменении числа Прандтля от 0,72 до 1,0. Учтя это в уравнении (91), получим для Рг = 0,72 [c.35]

Вязкость газа обычно возрастает с температурой, так что изменения толщины пограничного слоя газа будут противоположны изменениям в случае жидкости. К счастью, число Прандтля для газов близко к единице и, как правило, влияние изменения температуры по толщине пограничного слоя невелико — порядка нескольких процентов. Когда же разность температур достигает 800 К или более (как в двигателях некоторых самолетов, ракет и ядерных реакторах), изменения физических свойств по толщине пограничного слоя могут привести к существенному отличию коэффициента теплоотдачи от расчетного значения, полученного из уравнения (3.22),— до 30% и более. Эксперименты с воздухом и гелием, выполненные в Льюисской лаборатории ЫА5А, показали, что для обеспечения хорошего соответствия результатов достаточно знать физические свойства теплоносителя при среднеарифметическом значении температуры между стенкой и основным потоком 124, 25]. Это относится не только к коэффициентам теплопроводмости и вязкости в выражении для числа Прандтля и коэффициенту теплопроводности в выражении для числа Нуссельта, но также к коэффициенту вязкости и плотности в выражении для числа Рейнольдса, так что уравнение (3.22) принимает следующий вид [c.57]

Хэтфилд и Эдуарде [71] произвели измерения теплоотдачи от квадратных и прямоугольных пластин в воздухе, воде и масле с большим числом Прандтля. Нагретая поверхность обращена вниз. Чтобы исследовать влияние кромок, они получили также экспериментальные данные в случаях, когда к пластинам присоединялись горизонтальные продолжения с приблизительно адиабатическими стенками. Предложено следующее корреляционное соотношение [c.287]

В работе [68] рассмотрены характеристики кругового восходящего факела. При ламинарном режиме течения использовалось разложение в ряд относительно точного рещения для Рг= 1,0 и Рг = 2,0. Для турбулентного режима течения применялась модель турбулентной вязкости, позволяющая получить точные решения, при турбулентных числах Прандтля 1,0 и 2,0. Приближенные решения были основаны на этих точных решениях. В работе 1[55] с помощью модели турбулентности Рей-хардта [51] исследовалось смешение струй разных газов с воздухом при истечении в затопленное пространство и проводились измерения параметров струй. В работе [67] описываются эксперименты со струями соленой воды, истекающими вниз в пресную воду. Для изучения эффектов, связанных с поперечным обтеканием, эти струи перемещались в горизонтальном направлении. [c.193]

Коэффициент лобового сопротивления шара в диаиазоне больших значений критерия Рейнольдса представлен на рис. 6-26. Этот коэффициент определяется таким же путем, как и коэффициент лобового сопротивления для цилиндра. Опять-таки характерное падение наблюдается при числах Рейнольдса около 3-10 . Было найдено, что значение критерия Рейнольдса, при котором происходит падение лобового сопротивления для шаров с гладкой поверхностью, зависит от турбулентности в свободном потоке, потому что степень турбулентности определяет, является ли пограничный слой перед точкой отрыва ламинарным или турбулентным. Эта связь между степенью турбулентности в свободном потоке и критическим числом Рейнольдса, при котором происходит падение лобового сопротивления шара, правильно истолковал Л. Прандтль. Это дает возможность использовать шар для измерения турбулентности в потоке воздуха, [c.208]

Идя таким путем, Дайсслер смог определить теплообмен в трубе при турбулентном режиме и поток пограничного слоя воздуха, которые, как оказалось, хорошо совпадают с экспериментальными данными. В этих вычислениях он полагал, что число Прандтля и удельная теплоемкость постоянны, а вязкость и теплопроводность изменяются пропорционально степени 0,68 абсолютной температуры. Теплообмен и поток тогда зависят от дополнительного параметра р= - . ....-, который можно определить как [c.286]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология