жидкости при вынужденном ламинарном потоке в трубе

Ламинарный режим. Ламинарное движение обычно осложняется естественной конвекцией, возникающей вследствие разности температур по сечению потока. Теплоотдача усиливается при наличии свободного движения жидкости, вызывающего некоторое ускорение потока, особенно заметное у вертикальных труб при противоположных направлениях вынужденного и свободного движения. В этом случае применимо уравнение [c.284]

Теплоотдача при вынужденном поперечном обтекании труб. Для того чтобы лучше понять зависимость коэффициента теплоотдачи от гидродинамических условий обтекания теплоносителем наружной поверхности труб, рассмотрим вначале поперечное обтекание одиночной трубы, а затем-пучка труб. При поперечном обтекании трубы на лобовой части ее поверхности образуется ламинарный пограничный слой, толщина которого постепенно увеличивается (рис. 11-13). При обтекании лобовой части трубы сечение потока уменьшается, скорость жидкости увеличивается, а давление у поверхности падает. В кормовой части трубы давление увеличивается, так как скорость уменьшается скорость жидкости в пограничном слое также снижается, а начиная с некоторого сечения частицы движутся в обратном направлении, образуя вихри, которые периодически отрываются с поверхности трубы и уносятся потоком (подробнее см. разд. 6.8). При этом соответственно изменяется значение локального коэффициента теплоотдачи по поверхности [c.295]

При вынужденной конвекции существенную роль играет характер движения потока жидкости или газа. При малых скоростях частицы жидкости или газа движутся по параллельным траекториям, направление которых совпадает с основным направлением потока. Такой режим потока называется ламинарным и пр.и нем скорость в любом сечении трубы, являясь макси.чальной по оси ее, по мере приближения к стенкам плавно снижается, приближаясь к нулю у самой стенки. Теплооб.мен между потоком и стенкой при ламинарном режиме осуществляется в основном за счет теплопроводности и естественной конвекции среды. При обычно малой теплопроводности жидкостей и газов соответствующие значения коэффициентов теплоотдачи невелики. [c.105]

Ламинарное движение (Не 2000). Вследствие неизотермичности потока и малой скорости вынужденного ламинарного движения на теплоотдачу оказывает влияние изменение физических свойств по сечению трубы и свободное движение. При этом различают два режима ламинарного течения 1) вязкостный, когда из-за преобладания сил вязкости над подъемными влияние свободной конвекции отсутствует, а изменение вязкости по сечению трубы влияет на профиль распределения скоростей 2) вязкостно-гравитационный, когда распределение скоростей по сечению зависит не только от изменения вязкости, но и от направления и интенсивности поперечных токов свободного движения, обусловленного разностью температур жидкости у стенки трубы и вдали от нее. [c.21]

При ламинарном течении жидкости в трубах (Re<2 300) необходимо определить значение (GrPr)r- Если эта величина меньше 8 10 , то естественная конвекция не оказывает существенного влияния на тепло- отдачу, т. е. режим течения жидкости вязкостный. Если (GrPr)r>8-10 , то на вынужденный поток жидкости накладываются токи естественной конвекции, обусловленные зависимостью плотности от температуры, т. е. режим течения вязкостно-гравитационный. Соответственно этим условиям и необходимо выбирать расчетные формулы. [c.31]

Коэффициент теплоотдачи при вынужденном ламинарном потоке в прямой трубе круглого сечения. В данном случае следует учитывать зависимость теплоотдачи от естественной конвекции жидкости, а также направления теплового потока. [c.309]

Коэфициент теплоперехода при вынужденном ламинарном потоке жидкости и газа в прямой трубе круглого сечения. Для данного случая, наиболее точным является уравнение [c.212]

Задачи о теплопереносе в условиях вынужденной конвекции допускают аналитическое решение лишь в некоторых наиболее простых случаях. К их числу относится классическое решение Гретца— Нуссельта, описывающее распределение температуры в ламинарном потоке, текущем по трубе, в условиях, когда в некотором поперечном сечении ее температура стенки скачкообразно изменяется от одного фиксированного значения к другому, т. е. когда профиль температур на стенке трубы является ступенчатой функцией. Задача Гретца — Нуссельта подробно обсуждается в ряде учебников и обзорных статей [4—7], так что нет необходимости здесь подробно на ней останавливаться. Следует лишь отметить, что сравнительно недавно аналогичная задача была решена для случая течения неньютоновских жидкостей 18, 9]. Несомненный интерес представляет также обсуждение задачи о конвективном теплопереносе в трубе при тепловыделении за счет вязкости [10]. Эту задачу в литературе иногда называют задачей Бринкмана . [c.335]

Теплоперенос (теплоотдача) при вынужденной конвекции (качественное рассмотрение). Еще раз напомним, что для расчета тепиообменного устройства и температурного поля Т х, у, z, t) в каком-то объекте необходимо знать коэффициент теплоотдачи а при известных средних значениях температуры среды Тс и теплообменной поверхности Тст- Напомним также качественную гидроаэродинамическую обстановку около теплообменной поверхности, вдоль которой движется сплошной поток теплоносителя. Сплошной потенциальный поток жидкости (газа) набегает на пластину или входит в трубу при 1 = 0. Из условия прилипания молекул потока к стенке при у = О скорость потока нулевая и постепенно увеличивается при у > 0. Меньшие скорости движения потока около пластины обусловлены превосходством сил вязкости ( V Ж) над инерционными силами p[WV)W). Здесь реализуется ламинарный режим течения, т. е. при малом критерии Re = Wdjv. Переноса количества движения, массы, тепла ортогонально пластине (по оси у) практически нет, а если и есть, то очень слабым молекулярным механизмом. [c.280]

Режим смешанной конвекции. При числах Ra > 3 10 на течение жидкости в трубе оказывает влияние неоднородное распределение плотности в потоке жидкости. В этом случае на вынужденное ламинарное течение накладывается свободная конвекция, которая приводит к деформации профиля скорости и возникновению вторичных течений в трубе. Результирующее течение зависит от расположения трубы в пространстве (горизонтальное, вертикальное, наклонное) и от направления теплового потока (от стенки к жидкости или наоборот). [c.259]

При объемном кипении жидкости, ее вынужденном движении и сравнительно малой плотности теплового потока, по данным М. А. Михеева, для ламинарного режима движения жидкости (10 Ке 2-10 ) в гладких прямых трубах коэффициент а 2 определяют из критериального уравнения [41] [c.56]

СЛОИ у стенок трубы обладают большей вязкостью, чем в основном ядре тотока, поэтому скоростное поле описывается кривой с. Температурное поле и теплообмен находятся в известной зависимости от изменения скоростного поля. Таким образо М, ко1эффициент теплообмена зависит. как от направления теплового потока, тш и от его величины. Расчет теплообмена в вязких жидкостях был Выполнен К. Ямагата [Л. 88]. Во-вторых, расчетные и опытные данные трудно сравнивать потому, что часто при низких скоростях, характерных для ламинарного потока, вихревые токи свободной конвекции изменяют ламинарный характер движения в результате получается сочетание свободной и вынужденной конвекции [Л. 89]. Этот вопрос будет рассматриваться в разделе 11-5. В-третьих, для масел участок полной гидродинамической и тепловой стабилизации настолько велик, [c.247]

В настоящем разделе проанализирована задача об установившейся вынужденной конвекции. В одном предельном случае эта задача оказывается достаточно простой и может быть решена аналитически [4, 5]. Итак, рассмотрим задачу о конвективном теплонере-носе в ламинарном потоке вязкой жидкости, движущемся по круглой трубе. Будем считать физические свойства жидкости (р, ц, к и Ср) постоянными. Обозначим радиус трубы через Н и предположим, что в области 2 < О температура жидкости постоянна и равна Гр а в области 2 > О на внутренней стенке трубы поддерживается постоянное значение теплового потока, равное д . Такие условия, [c.268]

Итак, предметом исследования является процесс стационарного теплообмена между несжимаемой жидкостью, находящейся в состоянии вынужденного ламинар-, ного движения по трубе, с омываемой ею поверхностью постоянной температуры. Предполагается, что основной части трубы, на протяжении которой совершается процесс теплообмена, предшествует необогреваемый (не-охлаждаемый) удасток, предвключенный с целью гидродинамической стабилизации процесса. Таким образом, к начальному сечению, после которого начинается теплообмен, подходит поток жидкости с уже сформировавшимся ламинарным профилем скорости. Этот профиль сохраняется далее на всей длине трубы (свойства жидкости считаются постоянными). [c.171]

При ламинарном вязкостно-гра-витационном режиме течения жидкости в круглых трубах при значениях Ке<Кекр и Сг Рг/>7 10 на вынужденный поток жидкости накладываются токи естественной конвекции, обусловленные зависимостью плотности от температуры. В этом случае расчет теплообмена производится по формуле [c.32]