Цилиндра потоком жидкости.
Теплообмен с телами сложной формы
I. Трубы некруглой формы.
Теплоотдача при течении среды по трубам некруглой формы может быть рассчитана по формулам для труб круглой формы, введя эквивалентный диаметр. При определении , , Nu и Re в качестве характерного линейного параметра необходимо брать dэ.
Для некруглых труб число Nu на стабилизированном участке
при ламинарном движении среды для тепловых граничных условий первого рода получено: (рис. 1.8).
|
| |||||||
|
| |||||||
|
| |||||||
|
|
Рис. 1.8. Трубы некруглой формы и стабилизированные значения Nu для них при
Тст = const
II. Теплоотдача по змеевику определяется так же, как для трубы
с введением поправочного коэффициента, который больше единицы.
Чем меньше радиус витка R, тем больше этот коэффициент за счет турбулизации потока в местах изгиба.
III. Поперечное обтекание
цилиндра потоком жидкости.
На лобовой части поверхности цилиндра образуется ламинарный пограничный слой, толщина которого возрастает по мере увеличения угла j (рис. 1.9). С ростом толщины пограничного слоя dг постепенно уменьшается локальный коэффициент теплоотдачи a(j).
w ввввввв0 0 |
A |
j |
dг |
В |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
jB jB |
j |
Рис. 1.9. Зависимость отношения локального коэффициента теплоотдачи a(j)
к среднему a при поперечном обтекании цилиндра
В точке В происходит отрыв пограничного слоя, пограничный слой разрушается, образуются вихри, способствующие интенсификации теплообмена.
При турбулизации пограничного слоя точка отрыва В достигается при больших значениях угла j, что ведет к увеличению отношения .
Для определения среднего коэффициента теплоотдачи при поперечном обтекании трубы предлагаются следующие формулы
(53)
В этих формулах определяющий линейный параметр – внешний диаметр труб.
IV.Поперечное обтекание пучка труб.
Трубчатые теплообменники обычно выполняют в виде пучка трубок. Наиболее распространены шахматные и коридорные пучки (рис. 1.10).
wx |
wx |
б |
а |
Рис. 1.10. Поперечное обтекание пучка труб: а) шахматное расположение труб;
б) коридорное расположение труб.
Шахматное расположение труб:
(54)
Коридорное расположение труб:
. (55)
В этих формулах в качестве характерного линейного параметра используется наружный диаметр трубы d, а скорость жидкости определяют по самому узкому поперечному сечению между трубами. По средней температуре жидкости определяются все физические константы.
Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 548;