Естественная конвекция постоянного сечения

Рассмотрим вынужденное течение в горизонтальной трубе с постоянной температурой стенки to, которая выше температуры жидкости во входном сечении трубы tu Поскольку вблизи стенки тепло передается жидкости, начинается вторичное течение. В окрестности входного сечения влияние естественной конвекции на теплообмен остается слабым. Однако при движении по потоку оно усиливается и становится максимальным, когда достигается максимум температуры, обусловленный нагревом все большей части жидкости. Затем это влияние ослабевает, когда средняя температура жидкости приближается к температуре стенки. [c.642]

В работе [24] проведено обобщение этого анализа для теплового начального участка течения жидкости с большим числом Прандтля (Рг >> 10). Представлены распределения местного числа Нуссельта при значениях степени удлинения сечения 0,2 0,5 1 2 и 5. Влияние входного сечения и вторичного течения приводит к возникновению минимума числа Нуссельта на некотором расстоянии от входа трубы. Величина этого расстояния зависит от числа Рэлея. Влияние естественной конвекции вызывает уменьшение длины теплового начального участка. Позднее в работе [133] был выполнен анализ теплового начального участка течения в изотермической трубе. Были рассчитаны распределения местного теплового потока в диапазоне О < Ка< <5-10 при значениях степени удлинения сечения 0 0,5 1 и 2. Было установлено, что влияние естественной конвекции существенно лишь на начальном участке некоторой длины, которая зависит от степени удлинения. В непосредственной окрестности входного сечения и в области полностью развитого (с тепловой точки зрения) течения это влияние пренебрежимо мало. Иная картина наблюдается в случае граничного условия постоянной [c.649]

Предположим, что жидкость при постоянном давлении и температуре /о движется около нагревателя, показанного на рис. 1, с постоянной скоростью у, а теплоемкость тс достаточно велика, вследствие чего температура жидкости изменяется мало. Рассмотрим сначала режим вынужденной конвекции, когда температура поверхности ниже В отличие от естественной конвекции коэффициент теплоотдачи в данном случае не зависит от разности температур, и если пренебречь влиянием изменения свойств жидкости по сечению- погра- [c.145]

В работе [108] осуществлено аналогичное экспериментальное исследование с целью определить влияние естественной конвекции на теплообмен при течении воздуха в горизонтальной трубе при постоянной плотности теплового потока на стенке. Был сделан вывод, что при Re Ra = 10" вторичное течение становится весьма интенсивным и образуется пара симметричных горизонтальных вихрей. При Re Ra = 10 естественная конвекция оказывает заметное влияние на теплообмен в ламинарном течении. Было найдено, что критическое число Гейнольдса, при котором происходит переход к турбулентному режиму течения, зависит как от числа Рэлея, так и от уровня турбулентности втекающей жидкости. При высоких уровнях турбулентности на входе в трубу и отсутствии нагрева критическое число Рейнольдса составляет около 2000 и возрастает при увеличении числа Рэлея. Это объяснялось влиянием вторичного течения, подавляющего турбулентность. С другой стороны, при низком уровне турбулентности на входе критическое число Рейнольдса заметно выше (примерно 7700) и снижается при увеличении числа Рэлея. Усиливающееся вторичное течение вызывает переход к турбулентному режиму при меньших Re. На основании экспериментальных данных предложено следующее корреляционное соотношение аля критического числа Рейнольдса при низком уровне турбулентности течения во входном сечении трубы [c.644]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология