Теплоотдача в трубах при Рейнольдса

Количество ходов Расчетное падение давления Коэффициент теплоотдачи Число Рейнольдса Скорость Количество труб Количество перегородок [c.124]

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]

AI — вспомогательная функция для расчета оптимальных чисел Рейнольдса потоков Н — функция вида теплоносителя и его параметров по (2.20) а—коэффициент теплоотдачи, Вт/(м -К) б — толщина труб, м е — поправка к температурному напору Г1ш — коэффициент эффективности канала с естественной шероховатостью [c.6]

Все указанные уравнения дают значения средних чисел Нуссельта для чистых труб. В промышленных аппаратах возможны отложения загрязнений внутри труб. Для оценки влияния слоя отложений на коэффициент теплоотдачи в качестве определяющего размера вместо постоянной величины внутреннего диаметра трубы при расчете значений чисел Рейнольдса, Грасгофа и Нуссельта, а также при определении скорости теплоносителя в трубах необходимо использовать величину текущего внутреннего диаметра труб [c.236]

Коэффициент теплоотдачи зависит от общего числа рядов труб, считая по направлению потока газов. При коридорном расположении труб коэффициент теплоотдачи ниже, чем при расположении в шахматном порядке. Для жидкостей, текущих перпендикулярно пучку труб, расположенных в шахматном порядке, рекомендуется использовать (в пределах числа Рейнольдса от 2000 до 40 ООО) безразмерное уравнение [c.90]

Теплоотдача от конденсата к наружной поверхности трубного пучка происходит при поперечном омывании труб. Выбор ф0 рмулы для подсчета коэффициента теплоотдачи ai от г.орячего теплоносителя к наружной поверхности пучка труб тоже зависит от величины критерия Рейнольдса при средней температуре конденсата в этой зоне. Средняя температура конденсата со- ставляет [c.182]

Коэффициент теплоотдачи одного ряда труб. Средине числа Нуссельта при поперечном обтекании одного ряда гладких труб можно рассчитывать с использованием соотношения (15), 2.5.2, предназначенного для расчета чисел Нуссельта при поперечном обтекании одной трубы, но при числах Рейнольдса, определенных согласно [c.247]

В [34] для высоких чисел Ке проведено исследование влияния числа Рг на теплоотдачу пучков гладких труб, в результате которого определен показатель степени при числе Рг в (36), равный 0,36. Это значение использовалось в соотношениях (36) и (37) для расчета теплоотдачи в пучках оребренных труб. Числа Нуссельта при обтекании воздухом шахматных пучков труб с высокими числами Рейнольдса можно определить с помощью номограммы, приведенной на рис. 20. [c.256]

В широкой области чисел Рейнольдса интенсивность теплоотдачи от пучков оребренных труб с низкими ребрами ( =22,2 /г=1,4 =1,25 мм) определена экспериментально в [39]. Получены следующие эмпирические выражения [c.257]

Уравнение (VI 1.60) характеризует коэффициент теплоотдачи на входном участке и дает повышенные значения по сравнению с рассчитанными из (VI 1.59). Это объясняется тем, что температурное поле формируется постепенно на некотором расстоянии от места ввода жидкости. Так как формула (VII.60) справедлива только при ламинарном течении пленки, т. е. при малых числах Рейнольдса, то она оказывается необходимой в очень редких случаях или при высоких значениях Рг, или при малых длинах труб Н. Так, для водяной пленки при температуре 30° С (Рг = = 5,4) и Ке , = 500, чтобы выполнялось условие Ре 46/Я > 70, высота насадки должна быть Н < 0,045 м. [c.150]

Теплоотдача и потери давления. Теплоотдачу и потери напора для теплоносителя, движущегося в трубах, можно вычислить непосредственно (например, с помощью рис. П3.2, ПЗ.З). Гораздо сложнее определить эти величины для перекрестного потока в межтрубном пространстве, особенно если приходится иметь дело с вязкой жидкостью (как смазочное масло, для которого число Рейнольдса значительно ниже 2000). К счастью, при перекрестном токе турбулентное смешение, обусловливаемое геометрическими нерегулярностями, все еще [c.171]

Исследование показало, что никакими способами нельзя получить числа Рейнольдса, значительно превышающие 2000 при частичных нагрузках теплообменника, не имея при этом чрезмерных перепадов давления как со стороны фторида, так и со стороны NaK, при номинальной нагрузке агрегата. Полагали, что прямые проволочные дистанционирующие вставки между трубами будут в достаточной мере турбулизировать поток, что позволит избежать существенного снижения коэффициента теплоотдачи от расплавленного фторида в диапазоне чисел Рейнольдса 1000—6000, Разумеется, необходимо было получить [c.277]

Подобное расслоение потока ведет к уменьшению эффективной разности температур между стеикой трубы и потоком фторида вблизи стенки, следовательно, коэффициент теплоотдачи, рассчитанный на основе измеренной разности температур стенки и в центре свободного потока жидкости, будет ниже, чем в круглом канале при числах Рейнольдса, превышающих 5000. [c.279]

Коэффициент теплоотдачи аг от стенки к холодному газу вычисляем, как для случая теплоотдачи при поперечном омывании пучка труб. Принимаем шахматное расположение труб в пучке, при котором условия теплоотдачи наиболее благоприятны и обеспечивается лучшая компактность. При этом число Рейнольдса [c.161]

Коэффициент теплоотдачи от. стенки трубы к перегретому пропану находим по уравнению (2. 19) и табл. 2. 10 для случая пароперегревателя без перегородок. Предварительно оцениваем весовую скорость пропана U = 60 ООО кг/м -ч (w = 2 м сек). Поэтому число Рейнольдса [c.88]

Коэффициент теплоотдачи от степки труб к перегретому и-бутапу находим по уравнению (2. 19) для случая пароперегревателя без перегородок. Предварительно оцениваем весовую скорость и-бутана и = = 114 ООО кг/ж2-4 (ш = 4 м/сек). Число Рейнольдса [c.90]

Поскольку число Нуссельта зависит от Ке, Ка и Рг, очень трудно подобрать единое корреляционное соотношение для коэффициента теплоотдачи. В работе [22] определено влияние различных безразмерных параметров на теплообмен и падение давления. На рис. 10.8.1 представлены результаты расчета теплообмена в форме зависимости Ыи/Нио от Ка 31п при Рг = = 0,75 и Ке Ка = 4000. Величина Мио — это значение числа Нуссельта для предельного режима вынужденной конвекции. Число Нуссельта определяют формулой N11 = 2ка/к, число Рэлея = и число Рейнольдса Ке = Лa /4pv , где а — радиус трубы. Су — осевой градиент температуры, А — осевой градиент давления жидкости. [c.651]

При пленочной К чистых паров неметаллов коэф теплоотдачи определяется в осн термич сопротивлением пленки конденсата, к-рое зависит от режима ее течения Последний в случае практически неподвижного пара определяется числом Рейнольдса пленки Re , = ii>5/v,, где li, S-соотв средняя по сечению скорость и толщина пленки конденсата, v, -кинематич вязкость конденсата Для К на вертикальной пластине или трубе при Re менее 5-8 течение пленки чисто ламинарное, при превышении этих значений Re -ламинарно-волновое, при Ке л 350-400-турбулентное На вертикальных П0В-СТЯХ значит высоты могут наблюдаться области с разл режимами течения пленки конденсата При ламинарном течении увеличение Re j, с возрастанием тол щины пленки приводит к уменьшению коэф теплоотдачи, при турбулентном течении-к его увеличению Если пар перегрет, К сопровождается конвективной теплоотдачей от [c.449]

Изложены результаты экспериментального исследования теплоотдачи при конденсации водяного пара давлением 0.8—7 МПа внутри вертикальных труб длиной 1.5—3 м и диаметром 10 и 20 мм. Опыты проведены как в области ламинарного течения пленки, так и турбулентного при одновременном воздействии спутного потока пара. Установлено, что критическое значение числа Рейнольдса пленки, при котором осуществляется переход от ламинарного к турбулентному режиму течения, возрастает с ростом давления. Получено выражение для расчета критического значения числа Рейнольдса пленки конденсата. Опытные данные как в области ламинарного течения пленки, так и турбулентного (0.3 < А < 4000) обобщаются единой зависимостью. Лит. — 16 назв., ил. — 8, табл. — 1. [c.214]

Линейным размером в критерии Нуссельта Nu уравнения (V-38) является наружный диаметр трубы змеевика, т. е. определение этого критерия другое, нежели для случая теплоотдачи при использовании рубашки. Уравнение (V-38) будет справедливо для следующих значений инвариантов геометрического подобия dID — V3, bid = 1/5, hID = V3, BID = V12, 2 = 6, HID = 1, dJD = 0,035, DJD = 0,7, IJd = 1, HJD. = 1, для диапазона значений критерия Рейнольдса Re = 10 - -2 10 , а также для сосудов с отражательными перегородками и без перегородок. Точность этого уравнения можно оценить в пределах +27—14%. [c.250]

ЧИСЛО РЕЙНОЛЬДСА ДЛЯ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В ТРУБАХ КОЭФФ. ТЕПЛООТДАЧИ В ТРУБАХ [ВТ/(М 2 К)] КОЭФФ. ТЕПЛООТДАЧИ В МЕЖТРУБНОМ ПРОСТРАНСТВЕ [ВТ/(М 2 Ю] [c.378]

Согласно работе В. Г. Фастовского и А. Е. Ровинского, теплоотдачу при турбулентном течении жидкости в змеевиках можно вычислять по уравнению М. А. Михеева (109), введя в него поправку, учитывающую влияние на теплообмен кривизны трубы, e ap= 1 + 1,8 dID. Эта рекомендация распространяется на область изменения чисел Рейнольдса от Re=16,4/y /// до Re==185 (d/D) , . [c.143]

Теплоотдача при конденсации движущегося пара внутри вертикальной трубы. Исаченко, Солодов и Тирунараянан [74] экспериментально исследовали конденсацию движущегося насыщенного водяного пара внутри вертикальной трубы при следующих режима ных параметрах скорость пара на входе в трубу Шп1=20 95 м/с критерий Рейнольдса, рассчитанный по входной скорости пара, Реп = 1 O 5-10 критерий Рейнольдса для пленки конденсата Репл = 107 4- 540. Величны Ga = g/ /v , Рг , р /р изме- [c.140]

Теплоотдачу при конденсации пара, когда течение йленки конденсата в основном определяется динамическим воздействием со стороны парового потока, т. е. в условиях высоких скоростей пара и турбулентного режима течения конденсата на большей части длины трубы (за исключением начального участка), исследовали Бойко и Кружилин [36]. В результате теоретического исследования, основанного на аналогии Рейнольдса (аналогии между теплообменом и сопротивлением трения) авторы предложили полуэмпириче-скую формулу для расчета среднего коэффициента теплоотдачи [c.144]

Прн более высоких скоростях движе ия воздуха в трубе течение становится турбулент( ым. В атом случае коэф-фицн.ент теплоотдачи зависит е только от времени ( а-хождения газа в трубе I, т. е. ч 1сла Гретца, но также и от скорости и, т. е. от числа Рейнольдса Физ1 - [c.82]

Влияние числа пучков оребренных труб на теплоотдачу. Приведенные выше уравнения используются для определения средних коэффициентов теплоотдачи на внутренних рядах стержней. При одном и том же Не числа Нуссельта для одиночной оребренной трубы ниже, чем для внутренней трубы пучка. Как показано в [35, 36], средний коэ( )фи-циент теплоотдачи пучка оребренных труб близок к значениям коэ( )фициента теплоотдачи для внутренних стержней, когда число стержней больше четырех. Если число стержней меньше четырех, вводится корректирующий множитель, который )ависит от характера теплоотдачи, продольного шага пуч а и числа Рейнольдса. Интенсивность теплоотдачи на первом ряда стержней приблизительно на 50% меньше, чем на внутренних рядах. В шахматном пучке труб коэффициент теплоотдачи остается неизменным начиная с третьего ряда. [c.256]

Иногда коэффициент трения вычисляется либо по среднему гидравлическому радиусу, либо по эквивалентному диаметру. Гидравлический радиус определяется путем деления объема жидкости в пространстве между трубами иа суммарную площадь поверхности, а при вычислении числа Рейнольдса и параметров теплоотдачи (чисел Нуссельта, Стантона или Колберна) используется эквивалентный диаметр, равный 4 Г ,. [c.61]

Таким образом, не существует резкого разрыва на кривой для перекрестного течения в интервале чисел РсЙ1юльдса от 10 до 10 ООО 1—61. На рис. ПЗ.Ю и ПЗ.П приведены соотношения для характеристик теплообмена при поперечном обтекании глад ких труб (на рис. ПЗ.Ю даны соотношения для коридорного расположения, а на ПЗ.П —для шахматного расположения рядов относительно направления течения). Из сравнения кривых на рис. НЗ. 10 и ПЗ. 11 с кривыми для течения в круглых трубах, представленных на рис, П3.2, видно, что выгоднее направлять более вязкую жидкость, для которой значение чисел Рейнольдса ниже, через межтрубное пространство и меиее вязкую жидкость с более высокими числами Рейнольдса — по трубам. Так можно реализовать преимущества перекрестного тока, обеспечивающего более высокий коэффициент теплоотдачи при низких числах Рейнольдса и позволяюн1его сблизить значения обоих коэффициентов теплоотдачи, что даст возможность выбрать геометрию теплообменника с наилучшими пропорциями. Если же разница в значениях коэффициентов теплоотдачи для двух жидкостей все еи с велика, может оказаться выгодным применить оребренные трубы. Если высота ребра мала, конец трубы можно развальцевать до диаметра, немного превышающего диаметр ребер, так что труба будет проходить через отверстие в трубной доске (рис. 9.3) 17, 81. [c.171]

В компактных теплообменниках, использующих в качестве теплоносителя воздух при атмосферном давлении, ввиду малых гидравлических радиусов проходных сечений для воздуха и ограничений по мощности, затрачиваемой на прокачку, рабочий диапазон чисел Рейнольдса составляет 1000 ч- 5000. Другими словами, рабочая область — это переходная область от ламинарного течения к турбулентному. При работе в этой области лyчuJe всего выбирать такую геометрию теплообменной матрицы, которая вызывала бы некоторую турбулентность потока при малых числах Рейнольдса. Кривые рис. 11.7 свидетельствуют о том, что при использовании матрицы из сплющенных труб с рифлеными ребрами (поверхность № 9,68 — 0,870) нерегулярности геометрии вызывают в потоке воздуха турбулентность, достаточную для улучшения коэффициента теплоотдачи при числах Рейнольдса вплоть до 500, при которых коэффициенты теплоотдачи для плоских и рифленых ребер становятся одинаковыми (хотя фактор трения все еще несколько выше для рифленых ребер). Заметим также, что наклон кривых для фактора трения на рис. 11.7 становится более крутым прп числах Рейнольдса, меньших примерно 2000. Это означает, что хотя течение преимущественно является турбулентным, ламинарный подслой в пограничном слое утолщается по сравнению с развитым турбулентным течением. [c.214]

Другое интересное заключение, вытекающее из рис. 14.8, состоит в том, что прямые проволочные дистанционирующие вставки между трубами являются эффективным средством для существенной турбулизации потока. В результате наклон кривой зависимости коэффициента теплоотдачи от числа Рейнольдса, характерный для развитого турбулентного течения, сохраняется до чисел Рейнольдса гюрядка 700. Опыты, проведенные на воде, выявили аналогичное ухудшение характеристик теплоотдачи при наружном обтекании пучка труб по сравнению с течением внутри трубы при повышенных числах Рейнольдса, однако наклон кривой зависилюсти коэффициента теплоотдачи от числа Рейнольдса при наружном обтекании пучка также сохранялся вплоть до чисел Рейнольдса порядка 700 1121. [c.279]

Известно, что безрамерный коэффициент теплоотдачи (критерий Нуссельта) Ки пропорционален числу Рейнольдса Не в степени, близкой к единице, а аэродинамическое сопротивление Арвоз — в степени, близкой к двум. Так, для гладких труб в турбулентной зоне течения [c.4]

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]

ВХОДНОГО сечения трубы. В работе [35] осуществлено экспериментальное исследование влияния естественной конвекции на устойчивость течения в горизонтальной трубе. Установлено, что в нагреваемой трубе переход к турбулентному режиму течения происходит при числах Рейнольдса, существенно меньших, чем в ненагреваемой трубе. В экспериментальных исследованиях [181, 182] изучено влияние естественной конвекции на характеристики развивающегося течения воздуха в изотермической трубе. Предложены корреляционные соотношения для коэффициента теплоотдачи на различных участках по длине трубы. Анализ такой же задачи проведен с помощью конечно-разностного метода в работе [63]. Рассчитаны профили скорости и температуры развивающегося течения в изотермической трубе при Рг = = 0,71 и различных значениях Не и Ог. Вторичное течение начинается вблизи входного сечения трубы и становится интенсивнее в верхней части трубы. Его скорость по всему поперечному сечению сначала возрастает при движении по потоку, достигая максимума, а затем постепенно снижается, когда среднемассовая температура жидкости приближается к температуре стенки. Такое явление наблюдалось и во многих других исследованиях. [c.648]

Теплоотдача с передней стороны труб рассматривалась в разделе 7-5 и представлена графиком на рпс. 7-11. Теплоотдача с кормовой стороны происходит в вихревой зоне, а наши познания о ней весьма ограничены. При низких значениях критер ия Рейнольдса теплоотдача с передней стор-о ны больше, чем с задней. С возрастанием значений критерия Рейнольдса тепловой поток с кормовой стороны увел1ичивается и при НС( = [c.301]

Расчеты [Л. 133] показывают, что лучшие результаты дают трубы при поперечном, а не параллельном омывании. В последнем случае падение давления при одной и той же поверхности нагрева бывает в 3—15 раз больше. При более тесном расположении данного количества труб в рядах, чем достигается уменьшение требуемого количества рядов, можно обеспечить данную теплоотдачу с одновременным снижением обшего падения давления при прохождении потока через пучок труб. Поэтому в таких теплообменниках расстояние между трубами выгодно делать настолько малым, насколько позволяют условия производства теплообъемников и ухода за ними. В отношении падения давления между коридорными и шахматными пучками нет почти никакой разницы. Лишь при низких значениях критерия Рейнольдса шахматное расположение оказывается несколько более выгодным. [c.310]

Так как скорость течения рассола в канале между корпусом аппарата и рубашкой и критерий Рейнольдса весьма малы, что приведет к низкому коэффициенту теплоотдачи со стороны рассола, примем в качестве поверхности теплообмена трубы, разрезанные на две части и приваренные к стенке реактора нормальным сварным швом. Принимаем полутрубы внутренним диаметром 70X4,0 мм из стали Х18Н10Т. Коэффициент ее теплопроводности Х= 16,4 Вт/(м-К) ГЮ]. [c.199]

Конденсация на поверхностях значительной высоты может приводить к турбулизации стекающей пленки, что серьезно усложняет анализ процесса. Имеющиеся в литературе [1, 2, 5, 6, 23, 27, 28] соотношения для критического значения числа Рейнольдса, при котором происходит турбулизация стекающей пленки, и особенно формулы для коэффициентов теплоотдачи от турбулентной пленки к стенке весьма громоздки и здесь не приводятся, тем более что турбулентное течение пленки конденсата в технологической аппаратуре встречается не слишком часто. Последнее объясняется тем, что для уменьшения вертикального размера поверхности конденсации широко распространенные кожухотрубчатые конденсаторы с конденсацией пара в межтрубном пространстве стараются располагать горизонтально. Тогда на малой высоте, равной наружному диаметру трубок аппарата, средняя толщина пленки конденсата не успевает стать настолько значительной, чтобы течение пленки успело приобрести турбулентный характер. Кроме того, коэффициенты теплоотдачи при конденсащш на горизонтальных трубах имеют значительные величины и при конденсации водяного пара достигают нескольких десятков тысяч Вт/(м - К). [c.241]

Рассмотрим, наконец, теплоотдачу при поперечном обтекании труб В этом случае процесс теплоотдачи имеет ряд особенностей, которые о ьяс няются гидродинамической картиной движения жидкости вблизи поверх ности труб. Опыт показывает, что плавный безотрывный характер обтека ния труб имеет место только при очень малых числах Рейнольдса (Ке < 5) При больших числах Ке, характерных для практики, обтекание труб всегда сопровождается образованием в кормовой части вихревой зоны, что в сильной мере отражается и на теплоотдаче. При этом коэффициент теплоотдачи в наибольшей степени зависит от скорости набегающего потока, плотности и теплопроводности и в меньшей степени от теплоемкости и вязкости жидкости. Кроме того, коэффициент теплоотдачи существенно зависит от температуры жидкости, температурного напора и направления теплового потока. При нагревании капельной жидкости значение коэффициента теплоотдачи всегда вьш1е, чем при охлаждении. [c.187]

Этот теплообменник вследствие большего проходного сечежя для обоих потоков, меньших значений чисел Рейнольдса, меньших значений коэффициентов теплоотдачи и тешюпередачи имеет большую поверхность, однако его достоинством является меньшее гидравлическое сопротивление и меньшая необходимая длина труб L = 3 м при диаметре кожуха [c.215]

Из теории теплопередачи известно, что полученные из опыта величины коэффициента теплоотдачи от газа к внешним стон1 ам трубы при обтекании ее поперечным газовым потоком гораздо меньше тех величин, которые получаются расчетом с помощью гидродинамической теории теплообмена Рейнольдса (см. гл. VI), тогда как в случае движения газа внутри трубы расхождение опытных данных с расчетом составляет лишь 10°/о. [c.421]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология