Теоретические основы теплотехники. Тепломассообмен. Бухмиров В.В - 19 стр.

                                                                          Продолжение табл. 1.8
                                                    Варианты задач
Наименование
                          41    42     43      44     45    46       47      48    49     50
Высота стенки, м          —     —      —       —      —     1,6   1,7        1,8   1,9    2,0
Температура на поверх-
ности объекта (трубы,     90    – 10   30     –5      15   120       90      60    85     45
стенки) tс, оС
Средняя температура
                          30    20     20      15     10    15       30     180    90     50
жидкости, оС
                                Воз-      Воз-      Воз- Воз- Воз-
Род жидкости             Вода        Вода      Вода                Вода                  Вода
                                дух       дух       дух дух дух

          Методические указания к решению задач № 1-4 и № 1-5

     Основные положения учения о конвективном теплообмене изложены в
четвертой главе, а расчет теплоотдачи при вынужденном течении жидкости в
трубах и каналах представлен в восьмой главе учебника [1]. Десятая глава того
же учебника [1] посвящена расчету теплоотдачи при свободном движении те-
кучей среды.
     Тепловой поток Q, передаваемый от поверхности к омывающей ее текучей
среде (жидкости) или, наоборот, от жидкости к стенке рассчитывают по закону
Ньютона – Рихмана:
      Q = α tс − tж F,                                                      (1)
или Q = α Δt F ,                                                            (2)
или q = α Δt ,                                                              (3)
где Q – тепловой поток, Вт; q = Q/F – поверхностная плотность теплового пото-
ка, Вт/м2; F – площадь поверхности теплообмена, м2; α – средний коэффициент
конвективной теплоотдачи, Вт/(м2⋅К); Δt = ⎪tc – tж⎪ – температурный напор теп-
лоотдачи, оС (К); tc – температура поверхности теплообмена, оС (К); tж – темпе-
ратура текучей среды (жидкости) вдали от поверхности теплообмена, оС (К).
    При заданных геометрических размерах системы теплообмена и температу-
рах поверхности и жидкости задача расчета теплового потока сводится к опре-
делению коэффициента теплоотдачи (α).
    Величину коэффициента теплоотдачи находят из безразмерного (критери-
ального) уравнения, которое получают в результате обработки многочисленных
экспериментальных данных. Форма критериального уравнения зависит от вида
конвекции (свободная или вынужденная) и режима движения жидкости (лами-
нарный, переходный или турбулентный):
     — при вынужденной конвекции и интенсивном движении жидкости (пере-
ходный и турбулентный режимы) критериальное уравнение, как правило, имеет
вид
      Nu = c Re n Pr m ε t ε l ;                                            (4)
     — при вынужденном ламинарном течении жидкости
                                            -19-