Обтекание труб

Теплоотдача при вынужденном поперечном обтекании труб. Для того чтобы лучше понять зависимость коэффициента теплоотдачи от гидродинамических условий обтекания теплоносителем наружной поверхности труб, рассмотрим вначале поперечное обтекание одиночной трубы, а затем-пучка труб. При поперечном обтекании трубы на лобовой части ее поверхности образуется ламинарный пограничный слой, толщина которого постепенно увеличивается (рис. 11-13). При обтекании лобовой части трубы сечение потока уменьшается, скорость жидкости увеличивается, а давление у поверхности падает. В кормовой части трубы давление увеличивается, так как скорость уменьшается скорость жидкости в пограничном слое также снижается, а начиная с некоторого сечения частицы движутся в обратном направлении, образуя вихри, которые периодически отрываются с поверхности трубы и уносятся потоком (подробнее см. разд. 6.8). При этом соответственно изменяется значение локального коэффициента теплоотдачи по поверхности [c.295]

О. Гидродинамические параметры отрывных потоков в пучках труб. При поперечном обтекании трубы потоком жидкости с ее подветренной стороны происходит срыв вихрей. Частота срыва [ характеризуется числом Струхаля 5г=/ /и, где й — диаметр трубы и — скорость жидкости. В пучках труб [где и обычно определяется уравнениями (4) и (5)1 картина срыва вихрей становится весьма сложной и для некоторых конфигураций число 5г оказывается значительно большим, чем в случае одиночной трубы. Анализ результатов измерений числа 5г в коридорных пучках в широком диапазоне изменения числа Ке и параметров [c.151]

На рис. I показаны четыре основных типа расположения труб. Для заданного отношения шага к внешнему диаметру трубы использование расположения труб иод углами 30 или 60° позволяет разместить примерно на 15% больше труб, чем в случае расположения под углами 45 и 90°. Кроме того, при выборе угла между трубами необходимо учитывать влияние режима течения теплоносителя на теплообмен. Для однофазных теплоносителей при внешнем обтекании труб типичные углы приведены ниже, град [c.281]

Вычислить величину Т1г. макс можно двумя способами. Если для данной схемы тока имеется аналитическая зависимость вида (1.80), то путем предельного перехода при дх - э может быть получена общая формула для расчета т)г. макс- Например, для случая поперечного обтекания трубы потоком из формулы (1.95), переходя к пределу при дх - э, имеем [c.55]

Изучению теплоотдачи при поперечном обтекании труб и пучков посвящено множество экспериментальных работ. Экспериментальные данные обобщаются, как правило, эмпирическими уравнениями одного из двух видов [c.111]

Зависимость (5.16) соблюдается для массоотдачи в газовой и паровой фазе при Рг = Ргс=1. Тогда а/Ро = рСр- При этих условиях аналогия соблюдается и при поперечном обтекании трубы [76]. [c.154]

Цилиндр, помещенный в канал. Характерной скоростью потока при обтекании труб, помещенных в канал, является средняя скорость, полученная интегрированием профиля скорости в поперечном сечении. Она равна скорости в пустом канале, отнесенной к не занятой цилиндром доле поперечного сечения канала, [c.245]

Рис. 3.21. Картина турбулентного течения при продольном обтекании трубы с круглыми плоскими ребрами [44].

Потеря напора в теплообыенных аппарата . Выбор скорости потока теплоносителя и допустимой потери напора в теплообменных аппаратах связан с общей схемой процесса. В регенераторах тепла пародистиллятов вакуумных колонн потери напора на паровых потоках исчисляются несколькими миллиметрами ртутного столба. Для паровых потоков атмосферных колонн и колонн, работающих под давлением, потеря напора может достигать значительно больших величин. Расчет потери напора ведут по известным, уравнениям гидравлики, учитывая местные гидравлические сопротивления, возникающие при прохождении потока через прорези в перегородках, между перегородками, при обтекании труб, на поворотах и т. д. [c.268]

С. Упругие завихрения жидкости. Упругие завихрения жидкости обусловлены вибрацией труб при движении, вызываемом поперечным обтеканием труб. Движение состоит в продольном и поперечном перемеш,ениях труб на частотах их собственных колебаний. Обычно возникновение упругого завихрения жидкости приводит к выходу труб из строя, если подвод энергии превышает количество. энергии, которое может рассеиваться затуханием. В [19] разработан метод расчета критической скорости попереч- [c.325]

В погружных холодильниках при обтекании труб водой с малой скоростью коэффициент теплоотдачи определяют из уравнения [c.555]

Для более тесного обтекания труб дымовыми газами и большей турбулизации потока дымовых газов трубы в конвекционных камерах размещают, как правило, в шахматном порядке. В печах некоторых конструкций применяют сребренные конвекционные трубы с сильно развитой поверхностью. [c.204]

Для иллюстрации основных принципов конструирования парогенераторов для реакторов, охлаждаемых сжатым газом, в данном разделе рассмотрен простой прямоточный агрегат с продольным обтеканием труб. Аналогичная методика была применена также и при проектировании агрегата с поперечным током газа типа приведенного на рис. 1.5, однако анализ в этом случае более сложный [27]. Горячий газ из реактора обтекает трубы парогенератора в осевом направлении и отдает тепло воде, текущей внутри труб. Схема течения противоточная. В парогенераторе получают перегретый пар, подаваемый затем в турбину. [c.239]

Локальный коэффициент теплоотдачи при этом может иметь два минимальных значения (рис. 11-13,г) одно-в точке перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный, другое-в точке отрыва от поверхности трубы турбулентного пограничного слоя. Для определения среднего коэффициента теплоотдачи при поперечном обтекании трубы предложены следующие уравнения [c.296]

Конструктивные характеристики парогенератора с продольным обтеканием труб для реактора, охлаждаемого сжатым газом [c.239]

А. Распространение завихрений. Поперечное обтекание трубы вызывает ряд вихрей в спутном следе, образуемых в связи с тем, что поток отрывается поперемен ю от противолежащих частей периметра трубы (рис. 1). Это распространение вихрей создает переменные силы, которые возникают все чаще по мере возр астания скорости потока. Для одиночного цилиндра диаметр трубы, скорость потока и частота возникновения вихрей могут быть связаны безразмерным числом Струхаля Зг [c.325]

Сводная таблица данных предварительных расчетов парогенераторов с продольным обтеканием труб для реакторов, охлаждаемых сжатым газом [c.241]

Тела сложной формы. Картина обтекания тел сложной формы и процессы теплоотдачи при этом имеют ряд особенностей. Опыт показывает, что плавный характер поперечного обтекания труб и стержней с разной формой сечения, шара и других неудо-бообтекаемых тел возможен лишь при очень малых значениях числа Рейнольдса. В характерных для практики условиях обтекание тел сопровождается отрывом потока и образованием в кормовой части вихревой зоны. Своеобразие обтекания тел существенно сказывается и на их теплоотдаче. Так, например, интенсивность теплоотдачи по периметру поперечно обтекаемого цилиндра резко изменяется по мере нарастания пограничного слоя от максимума в лобовой точке (ф=0) до минимального значения в области <р=80+-100° (см. табл. 2.26), а затем в кормовой части вновь возрастает за счет интенсивного вихревого движения жидкости. При прочих равных условиях теплоотдача максимальна, когда направление набегающего потока перпендикулярно оси цилиндра. С уменьшением угла атаки коэффициент теплоотдачи уменьшается. [c.173]

Характер наружного обтекания труб Конструкционный мате )иал [c.268]

Поперечное обтекание пучка труб (стержней). Картина омы-вания и соответственно интенсивность теплоотдачи в этом случае отличаются от таковой для одиночной трубы. Картина обтекания труб первого ряда пучков похожа на картину обтекания одиночной трубы. Трубы второго и последующих рядов пучка, особенно коридорного, находятся в вихревой зоне впереди расположенных труб, и характер их обтекания и теплоотдача зависят, кроме режимных параметров, также от плотности их упаковки в пучке. [c.173]

При поперечном обтекании труб воздухом а=0,92. Для дозвукового (М<1) и сверхзвукового (М>1) турбулентных потоков воздуха в трубе г изменяется от 0,85 до 0,89. [c.177]

Б о б е Л. С., Малышев Д. Д. К расчету конденсации пара при поперечном обтекании труб парогазовой смесью. — Теплоэнергетика, [c.129]

При косом обдуве пучка труб сопротивление его уменьшается [302], так как при этом улучшаются условия обтекания труб. Степень понижения сопротивления (коэффициент направления потока) 1 / = зависит при этом как от [c.514]

Рис. 11-13. Схема поперечного обтекания трубы теплоносителем

При турбулентном режиме влиянием свободной конвекции возможно пренебречь. На величину теплоотдачи при этом оказывает влияние характер турбулентности (мелкомасштабная или крупномасштабная). Условия обтекания трубы снаружи и внутри различны. Поперечное обтекание трубы троисходит иначе, чем продольное. Одиночная труба обтекается иначе, чем находящаяся в пучке, причем при шахматном расположении труб в пучке условия обтекания иные, чем при коридорном и т. д. Это справедливо и для поверхностей нагрева другой формы. Для иллюстрации в табл. 8 приводятся расчетные величины а Для тонкостенной трубы диам. 50 мм при различных условиях ее обтекания и одинаковых значениях критериев / е = 20000 и Рг=1,0. [c.361]

Трубчатые теплообменники обычно выполняют в виде пучка трубок. Расположение трубок в этих теплообменниках может быть самым разнообразным. Наиболее распространены шахматные и коридорные пучки (рис. 11-14). Обтекание трубы в пучке отличается от обтекания одиночной трубы тем, что расположенные [c.296]

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]

Поперечные перегородки. В тенлообмерниисах с подвижной решеткой широко используют внутренние ноисречные перегородки (])ис. 144). Это обеспечивает поперечное обтекание труб, увеличивает скорость потока и, следовательно, поиын[ает эффективность теплообмена. [c.174]

В [5] показано, что судить о преимуществе той или иной поверхности по коэффициенту Е еще недостаточно , так как большое влияние на эту величину оказывает ско-рость потока. Необходимы дополнительные условия для правильного сравнения поверхностей. Таким условием в [5] взято постоянство отношения No = N F для сопоставляемых вариантов, а разница в съемах теплоты в этих вариантах находилась по графику E(Nq). Для оценки габаритных размеров был введен коэффициент компактности, представляющий собой отношение площади поверхности нагрева к занимаемому объему, т. е. П=Р/У. Оценка поверхностей по габаритным размерам проводилась по графику E No n). При =idem меньшие габаритные размеры имеет поверхность, у которой величина NolU меньше. На основании этой методики проведено сравнение поперечного внешнего обтекания труб и течения в трубе. Покачано безусловное преимущество внешнего обтекания, что нашло применение при разработке малогабаритных теплообменников, идея создания которых — сочетание преимуществ пластинчатых и профильных поверхностей. Практическая реализация этой идеи — изготовление теплообменников из штампованных листов — открыла новое направление при создании высокоэффективных поверхностей для регенеративных воздухоподогревателей ГТУ. [c.10]

Особые npo6j eMbi возникаю 1 ри продольном обтекании труб, имеющих ребра, параллельные ИХ оси. Если расстояние между вершинами ребер соседних труб больше расстояния между ребрами, то основная часть потока течет по каналам с большим гидравлическим радиусом за пределами огибающей ребер каждой трубы. Наблюдается относительно слабое перемешивание потоков теплоносителя в каналах с большим гидравлическим радиусом между оребренными трубами и в каналах с малым гидравлическим радиусом между ребрами. Это связано с ухудшением характеристик теплообмена ввиду того, что струйки между ребрами имеют температуру, значительно превышающую среднюю температуру потока. Следовательно, уменьшается эффективная разность температур между оребренной поверхностью и примыкающим к ней потоком. Если же расстояние между трубами мало, так что гидравлические радиусы всех каналов примерно одинаковы, то распределение скорости будет по существу равномерным. В этом случае потери давления и коэффициент теплоотдачи достаточно точно вычисляются по эквивалентному диаметру, определенному по смоченному периметру и площади проходного сечения. [c.62]

Рис. 14. 3. Кривые, иллюстрирующие влияние диаметра трубы иа величину достижимой удельной мощности в противоточном трубчатом теплообменнике тина расплавленная соль — NaK. Внешнее обтекание труб продольное. Материал труб — ннко-нель, толщина стенки труб 0,51 мм-

Дейслер [Л. 7] на основе многочисленных расчетов для стабилизированного потока предложил принимать = —0,14, и это значение широко использовалось в течение многих лет при обработке опытных данных, полученных как для ламинарного потока в трубах, так и для поперечного обтекания труб. Пока еще не проведены исследования, на основании которых можно было бы сделать обоснованный выбор между этими значениями. Однако во всех случаях различие очень мало и любое из этих значений, вероятно, вполне пригодно для расчета. Из анализа, проведенного Дейслером, известно также значение показателя степени т при коэффициенте сопротивления. Влияние этой поправки весьма существенно значения т = 0,58 для случая нагревания жидкости и т = 0,50 для охлаждения жидкости определяют удовлетворительное соответствие результатов анализа. Однако экспериментальных данных, подтверждающих это, пока мало. [c.78]

Загрязнение поверхностей нагрева золовыми отложениями является сложным физико-химическим процессом, который зависит от многих параметров, в том числе от химического и минералогического состава неорганической части топлива, условий превращений неорганической части топлива в топочном процессе, условий сепарации частиц золы в топке, температуры газов в районе поверхности нагрева, температуры металла поверхности нагрева, скорости газового потока, условий обтекания труб, фракционного состава летучей золы, условий очистки поверхности нагрева и т. д. Хотя в настоящее время и известны основные шараметры, от которых зависит процесс загрязнения поверхностей нагрева золовыми отложениями, однако, учитывая чрезвычайную сложность процесса, имеется еще ряд не решенных до конца проблем. [c.8]

Эта формула справедлива при 0,25 < < 0,66 1,85-< < < 3,7 Не = 4-Ю" 25-10 = 0,85. Формула (1-29) справедлива для овалообразных выступов, выдавленных роликом. Условия обтекания выступов овальной формы приближаются к условиям внешнего обтекания труб. [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология