Теплоотдача при естественной конвекции

Критериальное уравнение (5.4) упрощается, если конвекция происходит в большом объеме неподвижной среды. В этом случае показатели степени m = 0 и n = p,т.е. уравнение имеет вид

(5.10)

Значения коэффициента C_i зависят от условий теплообмена – формы и расположения тел. Значения C_i и n приведены в таблице 5.1.

Таблица5.1 – Данные для расчета коэффициента теплоотдачи при естественной конвекции

Коэффициент С₁ относится к теплоотдаче вертикальных и горизонтальных валов (характерный размер соответственно длина и диаметр), вертикальных плит (характерный размер – высота плиты). Коэффициент С₂ относится к горизонтальным плитам при теплоотдаче вверх (характерный размер – наименьший размер плиты). Коэффициент С₃ относится к горизонтальным плитам при теплоотдаче вниз ( характерный размер – наименьший размер плиты).

Если естественная конвекция происходит в воздухе, то в уравнение (5.10) можно внести дальнейшие упрощения. Для воздуха значение . Тогда уравнение (5.10) приобретает вид

, (5.11)

где k – коэффициент, зависящий от формы и расположения деталей станков:

– вертикальные и горизонтальные валы и плиты при теплоотдаче вверх k = 1,0;

– горизонтальные плиты шириной В (мм) при теплоотдаче вниз

k = 120/В;

– горизонтальные и вертикальные винты

k = d₁/d₀,где d₁ – внутренний, d₀ – наружный диаметры резьбы винта.

Уравнение (5.11) предложено научно-исследовательским и экспериментальным институтом металлорежущих станков (ЭНИМС).