Коэффициент теплоотдачи и число Нуссельта

На рис. 4.18 приведена зависимость безразмерного коэффициента теплоотдачи — числа Нуссельта для области отрыва — от числа Рейнольдса Ке по материалам исследований [77]. Приведенная зависимость, как видно из рис. 4.18, не зависит от к1=Н/г нк =к/Н. В диапазоне чисел Рейнольдса 10 —10 она может [c.188]

Коэффициент теплоотдачи пупков труб. Средние числа Нуссельта при поперечном обтекании пучков гладких труб можно рассчитать с помощью соотношений для средних чисел Нуссельта одиночного ряда труб [1]. Однако при одной и той же скорости значения чисел Нуссельта для ряда труб в пучке выще, чем для одиночного ряда, и зависят от поперечного и продольного шагов пучка. Для пучка труб с десятью и более рядами труб [c.248]

Отсюда получаем безразмерный коэффициент теплоотдачи — число Нуссельта [c.64]

Умножив hi на DjU, получим безразмерный коэффициент теплоотдачи— число Нуссельта [c.31]

Коэффициент массоотдачи в корреляциях обычно выражают с помощью безразмерного числа Шервуда 5Ь, а коэффициент теплоотдачи — числа Нуссельта Ми [c.42]

Ми — число Нуссельта, критерий теплового подобия, безразмерный коэффициент теплоотдачи. [c.9]

В общем виде зависимость безразмерного коэффициента теплоотдачи (числа Нуссельта, характеризующего связь между интенсивностью теплоотдачи и температурным полем в пограничном слое потока) от чисел Рг и Gr описывается следующим образом [c.135]

Это довольно интересный результат, так как в рассмотренном примере очень слабая неоднородность (только 6% площади полного поперечного сечения имеет долю пустот выше на 25%) приводит к тому, что слой зернистого материала может функционировать в гидравлически контролируемом режиме, когда среднее число Нуссельта не может более рассматриваться в качестве коэффициента теплоотдачи. Подобный результат будет получен также и для псевдо-ожиженного слоя (см. 2.5.5). На теплообмен в пучках труб, так же как и в кожухотрубных теплообменниках, существенное влияние может оказывать неоднородность распределения скорости потока. [c.87]

Задача о теплообмене между движущейся жидкостью и твердым телом. Безразмерная форма коэффициента теплоотдачи. Число Нуссельта. Общая форма уравнений для интенсивности теплоотдачи [c.167]

Наиболее важными параметрами в данном случае являются параметр взаимодействия 5 число Гартмана М и коэффициент генератора К. Часть параметров будет получена в процессе исследования, некоторые из них связаны с особенностями геометрической конфигурации потока. Остальные, характерные для обычной теплоотдачи (число Нуссельта, число Стантона), не изменяются в условиях электромагнитного поля. [c.19]

Влияние числа труб в пучке. Коэффициент теплоотдачи увеличивается от первого ряда трубного пучка к пятому и остается неизменным в последующих рядах. При расчете средних чисел Нуссельта для пучка из 10 и более рядов труб пет необходимости учитывать более низкие коэффициенты теплоотдачи первых рядов. Для пучков труб с числом рядов около 10 это влияние необходимо учитывать с помощью следующего уравнения [c.248]

По существу этот просто безразмерный коэффициент теплоотдачи и является искомой функцией во всех задачах теплоотдачи. Число Нуссельта не следует путать с критерием В] в (4.24), хотя по внешнему виду они совпадают. При выводе (4.24) утверждалось равенство теплового потока, обусловленного теплопроводностью твердой стенки, тепловому потоку, вызванному теплоотдачей от поверхности этой стенки во внешнюю среду. Выражение Ки в (4.31) получено из утверждения равенства теплового потока, обусловленного теплопроводностью подвижного ламинарного слоя текущей среды, тепловому потоку, вызванному теплоотдачей от поверхности твердой стенки во внешнюю среду. В В1 Л = Лет — коэффициент теплопроводности материала стенки, в Ки Л — коэффициент теплопроводности движущейся вдоль стенки сплошной среды (жидкости или газа). Число Ки — безразмерная форма записи искомой величины — коэффициента теплоотдачи а. Критерий В — безразмерный комплекс, который рассчитывается по известным а, (I, Лет и представляет собой аргумент в задаче о нестационарной теплопроводности. [c.285]

С. Числа Нуссельта и Шервуда. Коэффициент теплоотдачи а входит также и другой безразмерный параметр, число Нуссельта [c.19]

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]

На рис, 2 приведе(га зависимость изменений локальных коэффициентов теплоотдачи Ыи/Рг". от относительного радиального расстояния гЮ от критической точки для различных отношений Н1П, где Н — расстояние от выхода из сопла до поверхности О — диаметр или ширина сопла. Рисунок взят из [13], где приведены данные по возгонке нафталина при единичном круглом сопле длл чисел Рейнольдса на выходе из сопла (Re=и)D/v) Не=54 ООО. Число Нуссельта [c.268]

Определение Nu при нагреве за счет вязкой диссипации. Во многих промышленных процессах интенсивности нагрева за счет вязкой диссипации особенно велики вблизи стенки, как, например, при течениях, обусловленных перепадом давления, в каналах. Маленькие скорости (условие отсутствия скольжения) делают конвекцию в этой области второстепенным фактором, так что локальная температура определяется из баланса между вязкой диссипацией и теплопроводностью. Из-за низких коэффициентов теплопроводности возникают большие температурные градиенты, в результате чего распределение температур у стенки довольно слабо зависит от среднемассовой температуры жидкости. Поэтому использование коэ( )фициентов теплоотдачи [см. (31)] или числа Nu [см. (30)], отнесенного к среднемассовой температуре, может привести к физически ненадежным значениям этих величин. Ниже мы проиллюстрируем это утверждение на примере и затем повторно определим число Нуссельта, чтобы сделать его приемлемым для течений с суш,ественным нагревом из-за внутреннего трения. [c.336]

Эти формулы верны для нагрева и охлаждения трубы при условии, что концентрация примеси (кислород, азот и т. д.) в жидком металле меньше, чем предел растворимости окиси при рабочей температуре. Если это неверно, коэффициент теплоотдачи сильно уменьшается вследствие увеличения сопротивления теплопереносу на границе стенка — жидкость. Минимальное значение числа Нуссельта при нагревании жидкого металла, загрязненного примесями, можно найти в [1] [c.337]

Таким образом, суммарное число Нуссельта равно 477. В заключение найдем средний коэффициент теплоотдачи [c.518]

Заметим, что в выражении для числа Нуссельта вместо эквивалентного диаметра капала используется характерная длина Ь. Значения постоянной с и показателя степени л приведены в табл. П3.2 для различных геометрических форм поверхностей как для ламинарного, так и для турбулентного режима течения. Показатель степени п равен 1/4 в случае ламинарного режима течения и 1/3 — в случае турбулентного. Следовательно, при турбулентном течении коэффициент теплоотдачи не зависит от характерного размера, т.е. (l/L)(L ) - -1, в то время как при ламинарном течении он обратно пропорционален характерному размеру в степени 1/4. Для газов число Прандтля близко к единице, следовательно, число Нуссельта зависит только от числа Грасгофа. [c.65]

Теплоотдача и сопротивление волнообразных каналов. В работе [11 приведены результаты исследования теплоотдачи и сопротивления волнообразных каналов, ширина которых менялась за счет изменения толщины прокладок от 3 до 7 мм. Кривизна волнообразных каналов была постоянной. Результаты опытов приведены на рис. 1-22. Коэффициент теплоотдачи, входящий в критерий Нуссельта, подсчитывался для плоской поверхности без учета волнистости листа. За характерный размер в числах Ни и Не был принят наружный размер двуугольной трубки й = + 28. В опытных пакетах он был равен = 14 мм. Физические параметры относились к средней температуре потока. Как видно из графика, влияние увеличения ширины канала на коэффициент теплоотдачи незначительно при увеличении ширины канала с 3 до 7 мм коэффициент теплоотдачи возрос всего лишь на 10—15%. [c.30]

Nu = /гL/ — число Нуссельта, вычисленное по среднему коэффициенту теплоотдачи /1 [c.14]

Тогда коэффициент теплоотдачи, или коэффициент конвекции,, записывается в виде числа Нуссельта [c.30]

Это выражение можно записать через коэффициент конвективной теплоотдачи Л и число Нуссельта Ы 1=кЬ/к в следующем виде [c.41]

Общий способ выявления природы и происхождения важных определяющих параметров состоит в приведении к безразмерному виду полной системы уравнений, выраженных через характерные величины и относящихся к какому-либо частному случаю течения, например к изображенному на рис. 2.8.1. Методика заключается в определении параметров, от которых зависит перенос. Например, целью расчета является определение результирующего коэффициента конвективной теплоотдачи /г или числа Нуссельта Ыи = кЬ/к. Расчет выполняется путем решения системы уравнений при заданных граничных условиях относительно функции t x,y,z, x) и последующего вычисления плотности теплового потока к жидкости на поверхности раздела между жидкостью и стенкой. Затем плотность теплового потока интегрируют по площади поверхности А и определяют полный тепловой поток Q. [c.59]

Для условий задачи 2.1 вычислить коэффициент конвективной теплоотдачи h, число Нуссельта и тепловой поток на единицу ширины с одной стороны пластины в обеих средах — воде и воздухе, [c.66]

Как упомянуто выше, в статьях [23, 24] получено автомодельное решение для случая /о — = Мх и представлены численные результаты для Рг= 0,733 1 10 и 100. Местный коэффициент теплоотдачи кх не зависит от координаты х. Тогда можно записать зависимость числа Нуссельта Ыид от числа Прандтля и числа Грасгофа (1г = g D N/v . Найдено, что численные результаты хорошо описываются формулой [c.186]

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]

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]

Средние числа Нуссельта рассчитываются как функции чисел Ог для интервала значений п и 1/я (обозначенных в Ц61г )), число Ыцд определяется, как в уравнении (30), за исключением того, что обычно средние коэффициенты теплоотдачи относятся к среднеарифметическому разности температур по длине I нагреваемой секции, [c.333]

Числа Нуссельта и Прандтля. Коэффициент теплоотдачи связан с двумя важными безразмерными параметрами (критериями подобия)—числом Нуссельта и числом Прандтля. Числом Нуссельта Ми называется отношение НО/к. Этот параметр пропорционален отношению коэффициента теплоотдачи к коэффициенту теплопроводности. Интуитивно можно прийти к выводу, что отношение теплового потока к расходу теплоносителя, протекающего через канал, должно быть пропорционально коэффициенту теплопроводности, деленному на характерный размер в направлении теплового потока, например диаметр канала. Числом Прандтля называется отношение СрцШ. Этот параметр представляет собой отношение молекулярного коэффициента переноса количества движения (характеризуется вязкостью) к молекулярному коэффициенту переноса тепла (характеризуется отношением коэффициента теплопроводности к удельной теплоемкости). Важность чисел Рейнольдса, Нуссельта и Прандтля как параметров теплообмена подтверждается огромным количеством экспериментальных и теоретических работ. [c.54]

Заметим, что основные параметры уравнения (3.22) объединены в три безразмерные группы (число Нуссельта Ко1к, число Прандтля Ср 1 к и число Рейнольдса Ь01ц). Из уравнения (3.22) следует, что коэффициент теплоотдачи увеличивается с увеличением числа Рейнольдса несколько медленнее, чем по линейному закону (показатель степени меньше единицы). Это объясняется тем, что поперечные составляющие скорости смещения, обусловленные турбулентностью, увеличиваются с повышением осевой скорости не линейно, а более медленно. Поскольку обмен теплом через пограничный слой зависит от того же самого процесса турбулентного смешения, что и обмен количеством движения, определяющий коэффициент трения, и так как коэффициент трения обратно пропорционален числу Рейнольдса в степени 0,2, можно заключить, что коэффициент теплоотдачи должен увеличиваться пропорционально числу Рейнольдса в степени 0,8 23 . [c.57]

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]

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]

Подобие полей течения и коэффициентов теплоотдачи. Правильно поставленные эксперименты па модельном теплообменнике позволяют разобраться в основных соотношениях и особенно в принципах подобия. Потеря напора и теплообмен определяются числами Нуссельта, Прандтля, Рейнольдса и Маха. В натурных теплообменниках часто используются токсичные или опасные с точки зрения техники безопаспости вещества типа ртути, водорода или серной кислоты. В тех случаях, когда необходимо сделать простую и недорогую [c.310]

Однако практически зависимость толщины пограничного слоя от. ряда параметров заставляет пользоваться уравнением (12), где а=а — коэффициенту теплоотдачи конвекцией. В отличие от других коэффициентов, применяемых в теории теплопередачи, коэффициент к есть величина, зависящая от многих факторов и определяемая исключительно опытным путем. Так как теплоотдача конвекцией органически связана с гидродинамическими условиями в потоке и свойствами среды, составляющей поток, то наиболее общим выражением, позволяющим находить коэффициент теплоотдачи конвекцией при вынужденном движении, является взаимосвязь между числами Нуссельта (Ыи=акХа1Х), Рейнольдса [Re — wxa ) и Пранд-тля (Яа = г1(с/Я ), представленная уравнением [c.85]

До сих пор рассматривались эксперименты по охлаждению плоской ттоверхности. Исследовалось охлаждение тел и другой геометрической формы, например, в [3.12] рассматривается охлаждение горизоиталТ -иого цилиндра вертикальным потоком воздуха, несущего капли. Температура поверхности цилиндра менялась от низких значений до 600 °С. Типичные зависимости коэффициента теплоотдачи от плотности потока жидкости представлены на рис. 3.8 максимум теплоотдачи приходится на диапазон температуры стенки около 140 °С. В области Гс>300°С экспериментальные результаты обобщены зависимостью Ки=0,34Не° , где числа Нуссельта и Рейнольдса определяются по диаметру цилиндра, как и для случая теплообмена в однофазной среде видно, что и характер зависимости соответствует конвективному теплообмену для воздушного потока, но теплоотдача выще. . [c.149]

В основу своей модели Г. Б. Розенблит положил экспериментально найденное скоростное поле, имевшее место в цилиндре двигателя с прямоточно-щелевой схемой продувки и с тангенциальным подводом воздуха. Аппроксимировав распределение азимутальной (окрутной) составляющей вектора скорости степенными функциями вида Vy = сг" , Г. Б. Розенблит использует ее в качестве определяющей в уравнении для числа Нуссельта. Локальная неравномерность коэффициента теплоотдачи конвекцией связывается с локальной неравномерностью Vq однозначной зависимостью [c.87]