Коэффициент теплоотдачи при вынужденном турбулентном

Коэффициент теплоотдачи при вынужденном турбулентном потоке в прямой трубе круглого сечения. В общем виде уравнением теплоотдачи при вынужденном турбулентном потоке является выражение [c.308]

Рассмотрим свободную конвекцию воздуха вдоль нагретой вертикальной трубы (рис. 7.1). Как и при вынужденном обтекании, около трубы имеется пограничный слой. Вначале толщина слоя и скорость воздуха малы, течение ламинарное. Коэффициент теплоотдачи а в этой области по мере продвижения вверх уменьшается. Далее, при определенной толщине слоя ламинарное течение теряет устойчивость, струйки воздуха испытывают поперечные колебания и течение становится волновым (локонообразным). В верхней части трубы упорядоченное движение нарушается, воздух интенсивно перемешивается, образующиеся вихри систематически отрываются от поверхности трубы, т.е. здесь имеет место турбулентный режим движения воздуха. Таким образом, как и при вынужденном обтекании пластины, в случае свободной конвекции около вертикальной трубы (или вертикальной плоской стенки) наблюдается ламинарный, переходный и турбулентный режимы течения в пограничном слое. В соответствии с этим находится и характер изменения а по высоте стенки (рис. 7.1). В области турбулентного пограничного слоя значение а практически постоянно, так как оно в значительной степени зависит от толщины вязкого подслоя, которая (в отличие от вынужденного обтекания пластины) не возрастает, а остается постоянной. В первую очередь это объясняется тем, что по мере продвижения к верхнему краю стенки скорость свободного движения воздуха увеличивается, в то время как при вынужденном обтекании пластины [c.218]

Теплоотдача путем вынужденной конвекции к жидкости, которая находится в турбулентном движении в трубе, — это, быть может, наиболее распространенный в промышленности случай теплообмена. Хотя вынужденная конвекция может сочетаться с ламинарным течением, а турбулентное течение — со свободной конвекцией, эти случаи имеют второстепенное значение. Коэффициенты теплоотдачи при турбулентном движении выше, чем нри ламинарном, и теплообменное оборудование обычно рассчитывается так, чтобы использовать преимущества, связанные с этим обстоятельством. [c.325]

При вынужденном движении жидкости коэффициент теплоотдачи а определяется относительным влиянием возмущений пограничного слоя, вызываемых кипением и обусловленных турбулентными пульсациями, действующими из объема жидкости. Опытные данные, приведенные на рис. IV. 17, обобщены формулой [c.324]

После небольшой модификации уравнения 1.32) — (1.37) могут быть использованы для вычисления коэффициентов теплоотдачи к жидкостям (в том числе воде), движущимся в кольцевых каналах теплообменников труба в трубе . Рассмотрим трубу внутренним диаметром 76,2 мм. Жидкость течет в ней со скоростью 1,83 м/с, так что поток турбулентный. Теперь рассмотрим кольцевой канал, образованный трубой того же диаметра и внутренней трубой наружным диаметром 38,1 м м, в котором стой же скоростью движется та же жидкость. Неупорядоченность вынужденного турбулентного течения ослабляется внутренней трубой. Поэтому коэффициент теплоотдачи в кольцевом канале для данной жидкости и скорости ниже, чем в круглой трубе. [c.303]

При вынужденном движении потока в изогнутой трубе в результате возникновения центробежных сил увеличивается турбулентность потока, вследствие чего коэффициент теплоотдачи несколько возрастает. Так, в случае трубы, изогнутой в в 1де змеевика, коэффициент теплоотдачи а подсчитывают по формуле [c.453]

Таким образом, обобщенное основное уравнение коэффициента теплоотдачи при вынужденном турбулентном потоке в сокращенной записи будет иметь такой вид [c.145]

Величина локального коэффициента теплоотдачи для турбулентного участка может быть вычислена аналогично тому, как это делается при анализе теплообмена с вынужденным турбулентным потоком. Силами инерции в первом приближении пренебрегают, а профиль скорости в турбулентном внешнем слое пленки принимают логарифмическим. Расчеты показывают [5], что при турбулентном течении конденсатной пленки двухзонные и трехзонные модели течения дают практически одинаковые результаты, которые могут быть представлены в следующей безразмерной форме [c.84]

Для интенсификации теплообмена при малых скоростях теплоносителей скорость их движения увеличивают в многоходовых ТА с поперечными перегородками в межтрубном пространстве (рис. 6.2.5.1). При неизменном расходе теплоносителя I скорость его перемещения в трубном пространстве пропорциональна числу ходов, а коэффициент теплоотдачи а при вынужденном движении зависит от скорости как и ддя турбулентного и ламинарного режимов течения соответственно. Для теплоносителя П в межтрубном пространстве наличие поперечных перегородок с сегментными вырезами также приводит к увеличению скорости его движения и к обтеканию наружной поверхности трубного пучка под углом около 60°, что интенсифицирует наружную теплоотдачу пропорционально, где w — скорость теплоносителя в вырезе перегородки. Еще одна чисто механическая функция перегородок состоит в создании дополнительных механических опор для длинных (до 8 метров) труб ТА при его горизонтальном расположении. [c.347]

Коэффициенты теплоотдачи ах и аг от теплоносителей к соответствующим наружным поверхностям стенки определяются по корреляционным соотношениям, приводимым в 4.1.5, в зависимости от характера взаимодействия каждого из теплоносителей с твердой поверхностью (вынужденное течение при ламинарном, переходном или турбулентном режимах, гравитационная конвекция, конденсация пара, кипение жидкости). Некоторые значения величин термических [c.339]

С помощью описанной выше обобщенной программы решения стационарной задачи можно рассчитать распределения температур в продольном ребре при снятии приведенных в гл. 2 ограничивающих допущений. Ниже будут рассмотрены случаи а) постоянного коэффициента теплоотдачи на поверхности ребра б) изменения коэффициента теплоотдачи с расстоянием по экспоненте, причем дополнительно будут учтены тепловые потери с торца ребра в) переменной температуры окружающей среды и г) отвода тепла с одной стороны ребра излучением и вынужденной конвекцией, а с другой — турбулентной свободной конвекцией [c.252]

Коэффициент теплоотдачи зависит от многих переменных величин геометрических, гидродинамических и теплофизических. При вынужденном турбулентном движении газа по трубам обобщенная критериальная зависимость для определения коэффициента теплоотдачи имеет вид [c.111]

Коэффициент теплоотдачи, от внутренней стенки трубы к турбулентному вынужденному потоку жидкости дается в зависимости [c.116]

Для определения коэффициента теплоотдачи при вынужденной конвекции и турбулентном режиме обычно пользуются функциональными зависимостями типа [c.108]

Коэффициенты теплоотдачи и ап от теплоносителей к соответствующим наружным поверхностям стенки представляют собой непростые функции гидродинамического характера течения теплоносителей и их физических свойств. Величины а( и аг определяются по соотношениям для конвективного теплообмена в зависимости от вида взаимодействия каждого из теплоносителей с твердой поверхностью (вынужденное течение при ламинарном или турбулентном режимах, свободная конвекция, конденсация паров теплоносителя или кипение жидкости),— см. гл. 4. [c.229]

Как показали исследования, проведенные в ЭНИН АН СССР, для расчета коэффициентов теплоотдачи теплоносителя РС при вынужденном турбулентном движении в трубах может быть использована общепринятая формула безразмерного вида [c.53]

Уравнение (26. 1) может также служить основой расчета теплоотдачи при вынужденной конвекции. Если поток турбулентный, длина трубы мало влияет на коэффициент теплоотдачи ат оС, [c.349]

Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности трубок к толуолу при вынужденном турбулентном режиме определяется по (4.1.5.3), где при температурах 66 °С и 110,4 °С значения Рг для толуола соответственно составят 4,5 и 3,6, а значение теплопроводности толуола при температуре 66 °С — 0,13 Вт/(м К). Таким образом, аг = КигХг/ вн = 668 Вт/(м К). [c.343]

Здесь Кии — число Нуссельта, содержащего коэффициент теплоотдачи при испарении (кипении), Ыит — число Нуссельта, рассчитанная по одной из формул для турбулентного вынужденного движения (например, Кцт = 0,021 Ке Рг° ), хотя автор формулы Л.С. Стерман для обобщения принимал классическую формулу Крауссольда Кнт = 0,023 Ке° Рг° — скорость чистой жидкости (без учета паров) критерий подобия г/срТц представляет собой меру отнощения энергии парообразования и энергии перегрева. [c.318]

Определение а . В регенеративных теплообменниках наиболее распространенных типов — кожухозмеевиковых и кожухотрубных — жидкий фреон течет внутри труб, прямых или изогнутых. При значениях диаметров труб (8—19 мм), принятых в отечественной практике для Ф-12, Ф-502, Ф-142, имеющих в рабочем интервале температур значение кинематической вязкости V = (0,15- 0,25). 10 м 1сек, режим движения жидкости в трубах будет турбулентным или переходным от ламинарного к турбулентному. В этих условиях коэффициент теплоотдачи рекомендуется определять по уравнению для вынужденного движения жидкости в трубах и каналах при турбулентном и переходном режимах — уравнение (11.11). При расчете для теплообменника типа струба в трубе , где жидкий фреон течет в межтрубном канале, рекомендуется использовать формулу (11.13). [c.221]

Расчет теплообмена по уравнению (III. 12) в случае химически равновесных смесей равнозначен расчету теплообмена по среднеинтегральным значениям эффективной теплопроводности смеси. Для расчета коэффициента теплоотдачи с учетом кинетики химической реакции необходимо знать состав газа на стенке. Для оценочных расчетов теплообмена в химически неравновесных смесях можно воспользоваться результатами работы [10], в которой проведено экспериментальное изучение теплообмена в случае вынужденного турбулентного потока в трубе для системы 2N025 2N0-b02 в диапазоне температур газа 140—550 °С, давлений 10— 60 ата и чисел Re= 10 - 3 10 . [c.58]

В случае вынужденного движения жидкости будет играть роль также скорость потока. Результаты исследований Бартса [6] показывают, что средний коэффициент теплоотдачи можно представить уравнением, аналогичным уравнению конвективного теплообмена при турбулентном дви-женип внутри трубок некипящих жидкостей [c.452]

Наличие наряду с вынужденным свободного движения может су-и(ествеино изменить протекание процесса. Сложный характер течения в переходной области чисел Рейнольдса затрудняет количественное описание процесса теплообмена. Обобщенные методики расчета теплообмена в переходной области отсутствуют. Приближенная оценка наибольшего и наименьшего значений коэффициента теплоотдачи может быть произведена соответственно по формулам для турбулентного и вязкостного течений. [c.217]

Вода в вертикальных трубах. При нагреве или охлаждении воды, текущей вверх или вниз по вертикальным трубам, и значениях чисел Рейнольдса от 2100 до 10000, пригодны уравнения (9-10 а), (9-10 Ь), (9-10 с) для вынужденной конвекции, однако благодаря дополнительной теплоотдаче путем свободной конвекции эти уравнения могут давать заниженные результаты [15]. Коэффициент теплоотдачи можно оценить при помощи уравнения для турбулентной режима свободной канвек-цин, когда произведения чисел Грасгофа и Прандтля превы-щают 8-10 [c.313]

При естественной конвекции газы перемешаются с небольшой скоростью. Учитывая естественный процесс конвекщш, отопительные батареи устанавливают по возможности ниже, а охлаждающие батареи холодильников — часто в верхней зоне. Однако в технике естественные конвекционные течения часто оказываются недостаточными. В таких случаях прибегают к принудительной конвекции с помощью насосов или вентиляторов. Так в холодильной технике используются воздухоохладители, перемещение воздуха у охлаждающей поверхности которых осуществляется принудительно, вентиляторами, что позволяет интенсифицировать теплообмен. Как было отмечено, процесс теплообмена в жидкостях и газах обычно осуществляется действием теплопроводности и конвекции. Их совокупное действие называется конвективным теплообменом, теплоотдачей соприкосновением или просто теплоотдачей. Конвективный теплообмен (или теплоотдача) представляет собой очень сложный процесс, который зависит от многих условий. В частности, в зависимости от рода движения (свободное или вынужденное) интенсивность теплообмена различна. При ламинарном движении, когда частицы жидкости движутся параллельно стенке, перенос тепла к стенке осуществляется путем теплопроводности и зависит в основном от коэффициента теплопроводности жидкости. При турбулентном же режиме, когда частицы жидкости движутся неупорядоченно, хаотически, такой способ переноса тепла сохраняется лишь в ламинарном пограничном слое и интенсивность теплообмена возрастает в результате уменьшения толщины ламинарного слоя жидкости. На процесс теплоотдачи значительно влияют физические свойства веществ теплопроводность, плот- [c.25]