Теплообмен при вынужденном движении внутри труб и каналов

Характер движения жидкости определяется причиной, вызывающей его, поэтому различают вынужденное и свободное движение. Под вынужденным понимают такое движение, которое появляется в результате внешнего воздействия на движущуюся жидкость. В качестве примера можно привести движение жидкости, подаваемой по трубе насосом или компрессором. Свободное движение осуществляется благодаря внутренним причинам (например, движение, вследствие разности удельных весов прн различных температурах жидкости). С другой стороны, различают движение по характеру перемещения отдельных частиц с параллельными траекториями—ламинарное и с беспорядочными—турбулентное движение. Для определенной жидкости при постоянной температуре и заданной форме канала ламинарное движение существует только до некоторой предельной критической скорости. При больших скоростях оно становится турбулентным. Для процесса теплообмена между жидкостью и стенкой большое значение имеет характер движения. При ламинарном движении благодаря параллельности струй передача тепла от жидкости к стенке возможна только путем теплопроводности. При турбулентном движении, вследствие хаотического движения частиц, перенос тепла осуществляется путем теплопроводности и конвекцией вместе с перемещающимися массами жидкости происходит перенос тепла из слоев нагретых в более холодные. Особенно характерным является движение жидкости внутри трубы. Как показали опыты, при турбулентном движении непосредственно около стенки образуется слой жидкости с ламинарным движением. Этот слой, называемый пограничным (рис. 163), оказывает существенное влияние на теплообмен. В ядре роль конвекции доста- [c.320]

В приведенных выше формулах предполагалось, что канал неограниченной длины без поворотов, поэтому явлением свободной конвекции в этом случае можно пренебречь. Однако исследования показывают, что при ламинарном движении теплообмен внутри трубы определяется факторами как вынужденного (Не), так и сво дного движения (Ог). В частности, для воздуха среднее число Nu по всей длине трубы [4, 10] [c.81]